建設(shè)背景:
傳統(tǒng)水廠面臨運營效率低、能耗高、人工依賴性強、水質(zhì)風險管控難、管理效率欠佳等問題,上海敢創(chuàng)科技通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等前沿技術(shù)建設(shè)智慧水廠運營管理系統(tǒng),已為20+自來水廠企業(yè)打造專業(yè)、完善的一體化水廠運營管理解決方案,實現(xiàn)全流程數(shù)字化管理,提升運營效率、保障水質(zhì)安全、降低能耗成本。以下節(jié)選部分方案內(nèi)容進行展示:
建設(shè)內(nèi)容:
二、建設(shè)目標
1. 智能化監(jiān)測:實時監(jiān)控水質(zhì)、水量、設(shè)備狀態(tài)等關(guān)鍵指標。
2. 高效運營:優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低能耗和藥耗,減少人工干預(yù)。
3. 風險預(yù)警:通過AI算法預(yù)測設(shè)備故障及水質(zhì)異常。
4. 數(shù)據(jù)驅(qū)動決策:建立可視化運營看板,輔助管理決策。
5. 綠色低碳:實現(xiàn)資源循環(huán)利用,降低碳排放。
三、系統(tǒng)架構(gòu)
1. 感知層
水質(zhì)監(jiān)測:安裝pH、濁度、余氯、COD、氨氮等在線傳感器。
設(shè)備監(jiān)控:泵站、閥門、曝氣機等設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測。
流量計量:進出水流量、管網(wǎng)壓力實時采集。
2. 網(wǎng)絡(luò)層
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT):通過5G/4G/NB-IoT傳輸數(shù)據(jù)。
邊緣計算網(wǎng)關(guān):本地數(shù)據(jù)預(yù)處理,降低云端負載。
3. 平臺層
云平臺:部署水務(wù)專用云,集成數(shù)據(jù)存儲與分析功能。
AI算法引擎:用于水質(zhì)預(yù)測、設(shè)備故障診斷、能耗優(yōu)化。
數(shù)字孿生:構(gòu)建水廠三維模型,模擬運行狀態(tài)。
4. 應(yīng)用層
智能生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)
設(shè)備運維管理系統(tǒng)
水質(zhì)安全預(yù)警系統(tǒng)
能源管理優(yōu)化系統(tǒng)
移動端APP(遠程監(jiān)控、工單處理)
四、核心功能模塊
1. 智能生產(chǎn)管理
自動化加藥:根據(jù)水質(zhì)數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)節(jié)混凝劑、消毒劑投加量。
智能曝氣控制:通過DO(溶解氧)傳感器優(yōu)化曝氣量,節(jié)能降耗。
泵站優(yōu)化調(diào)度:基于用水需求預(yù)測,自動調(diào)節(jié)水泵運行組合。
2. 設(shè)備健康管理
預(yù)測性維護:通過振動、溫度等傳感器分析設(shè)備壽命,提前預(yù)警故障。
工單閉環(huán)管理:自動派發(fā)維修任務(wù),跟蹤處理進度。
3. 水質(zhì)安全管控
實時監(jiān)測:24小時水質(zhì)數(shù)據(jù)采集,超標自動報警。
溯源分析:結(jié)合歷史數(shù)據(jù)快速定位污染源。
4. 能源與成本優(yōu)化
能耗分析:統(tǒng)計電耗、藥耗,生成節(jié)能建議。
碳足跡追蹤:計算水廠碳排放,支持綠色認證。
5. 可視化與決策支持
三維看板:展示生產(chǎn)全流程關(guān)鍵指標(水量、水質(zhì)、能耗等)。
報表自動生成:日報、月報、合規(guī)性報告一鍵導(dǎo)出。
五、技術(shù)亮點
1. AI算法
水質(zhì)預(yù)測模型(LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))
設(shè)備故障診斷(機器學習+專家規(guī)則庫)
2. 數(shù)字孿生
虛擬水廠與物理水廠雙向交互,模擬優(yōu)化方案。
3. 區(qū)塊鏈應(yīng)用
水質(zhì)數(shù)據(jù)上鏈,確保監(jiān)管透明不可篡改。
六、實施效益
1. 運營效率提升:減少人工巡檢30%,生產(chǎn)效率提高20%。
2. 節(jié)能降耗:藥耗降低15%-25%,電耗減少10%-20%。
3. 風險控制:水質(zhì)超標事件響應(yīng)時間縮短至5分鐘內(nèi)。
4. 管理升級:實現(xiàn)“無人值守+遠程集中管控”模式。
七、實施步驟
1. 需求調(diào)研:水廠現(xiàn)狀診斷與痛點分析。
2. 方案設(shè)計:定制化智慧水廠架構(gòu)搭建。
3. 系統(tǒng)部署:硬件安裝、軟件調(diào)試、數(shù)據(jù)對接。
4. 試運行:局部模塊測試,參數(shù)優(yōu)化。
5. 全面上線:員工培訓(xùn),運維體系建立。
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