污水處理廠智能化和信息化管理

污水處理廠智能化和信息化管理國內(nèi)污水處理廠智能化系統(tǒng)現(xiàn)狀從總體結(jié)構(gòu)來分析，國內(nèi)污水處理工作流程很難統(tǒng)一，從工藝控制、管理模式、運(yùn)營水平兼具不統(tǒng)一性、差異性、規(guī)律小等特征。目前，主要是建成了終端自動(dòng)化儀表、過程自動(dòng)化監(jiān)視控制和日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，整個(gè)污水處理自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)依然待優(yōu)化。相比而言，國內(nèi)也有不少污水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)還比較先進(jìn)，系統(tǒng)功能主要有3項(xiàng)：第一，采集數(shù)據(jù)信息，通過PLC及計(jì)算機(jī)做好傳輸與信息存儲(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而自動(dòng)優(yōu)化工藝調(diào)整。第二，針對(duì)各類泵及曝氣設(shè)備等遠(yuǎn)程開關(guān)和設(shè)備變頻控制以及設(shè)備保養(yǎng)周期預(yù)警故障自動(dòng)報(bào)警推送等工作進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全流程控制。第三，污水處理設(shè)施電力監(jiān)控系統(tǒng)，依托先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)、通信模塊、測(cè)控模塊為基本工具，為配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)以及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，提升大功率設(shè)備精細(xì)化管理水平，將設(shè)備電能、功率、電壓、電流等電力參數(shù)均采集至中控室電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，從而接入大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)當(dāng)中。但目前大多數(shù)污水處理廠內(nèi)部所配置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)尚且不完全具備這3項(xiàng)功能，通常只能試試簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，無法進(jìn)行全局控制，不能優(yōu)化系統(tǒng)，很難及時(shí)反饋模塊調(diào)整問題。2如何搭建污水處理廠智能化運(yùn)營平臺(tái)2.1優(yōu)化污水處理廠智能化運(yùn)營平臺(tái)搭建技術(shù)路線推動(dòng)中國污水處理行業(yè)的良好發(fā)展，健全污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，科學(xué)搭建智能化運(yùn)營平臺(tái)，必須著重優(yōu)化污水廠智能化運(yùn)營平臺(tái)搭建技術(shù)路線，建立并完善信息化平臺(tái)功能。從宏觀層次來分析污水處理大數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)完整的污水廠智能化運(yùn)營平臺(tái)技術(shù)路線，首先，要分別設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)、智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備電力系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)，處理好這三者的銜接關(guān)系。自動(dòng)化控制屬于前饋系統(tǒng)，是決策支持系統(tǒng)的智能化升級(jí)。此外，決策支持系統(tǒng)組合模塊與功能包括生產(chǎn)大數(shù)據(jù)庫、電力監(jiān)控異常預(yù)報(bào)預(yù)警、倉儲(chǔ)數(shù)據(jù)、工藝模擬優(yōu)化和故障診斷修復(fù)等。最終，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)將反饋數(shù)據(jù)一并輸入智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)之中，形成污水處理廠的智慧水務(wù)信息化平臺(tái)。其次，智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備兼容性與獨(dú)立性，這樣方能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)PC互聯(lián)網(wǎng)的同步訪問，使得污水處理從進(jìn)水、處理過程管控、工況優(yōu)化、信息挖掘、異常感知和故障修復(fù)移動(dòng)便捷。2.2充分引入各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)充分借助發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)，引入各種先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建技術(shù)結(jié)合體，將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化和云計(jì)算等技術(shù)一并納入污水處理廠智能化運(yùn)營平臺(tái)之中，確保各項(xiàng)技術(shù)能夠發(fā)揮各自的功能，設(shè)計(jì)好不同分支技術(shù)的層次與模塊。例如，對(duì)于云計(jì)算技術(shù)來講，包括云硬件技術(shù)、軟件技術(shù)和云安全管理技術(shù)。云服務(wù)產(chǎn)品包括云咨詢、云運(yùn)維、云網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、在線云服務(wù)。合理規(guī)劃先進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用，建立高效的控制策略及工藝綜合模型，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)層次，預(yù)測(cè)工藝的處理效果、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所存在的問題、及時(shí)修補(bǔ)工藝缺陷，方能充分發(fā)揮技術(shù)功能，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)揮其不可偽造、全程留痕、可以追溯、公開透明等特征，存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)或信息，確保污水處理流程的安全性，使污水處理智能化平臺(tái)功能更完善。2.3堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)污水處理廠智能化信息化運(yùn)營平臺(tái)的過程中，必須堅(jiān)持3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)原則：第一，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)過程中，充分借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)對(duì)智能化平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，盡可能分析不確定因素，然后，依次從平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、重要基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)布局設(shè)計(jì)和軟硬件配置設(shè)計(jì)等入手。第二，功能化設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)師應(yīng)堅(jiān)持求真務(wù)實(shí)的方針，注重優(yōu)化補(bǔ)充污水處理廠智能化運(yùn)營平臺(tái)系統(tǒng)功能，做好各項(xiàng)功能模塊的技術(shù)研發(fā)工作，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求，適當(dāng)拓展業(yè)務(wù)，加強(qiáng)軟硬件設(shè)備的開放性、通用性和標(biāo)準(zhǔn)性，擴(kuò)大硬件存儲(chǔ)容量，優(yōu)化軟件接口，以此促進(jìn)系統(tǒng)升級(jí)與數(shù)據(jù)信息共享。第三，通信保障自動(dòng)化原則。設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)本地生產(chǎn)生活污水實(shí)際情況（如水質(zhì)、水量、工藝控制、員工水平等）構(gòu)建污水處理通信網(wǎng)絡(luò)，并借助中心服務(wù)器促進(jìn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)性。2.4加強(qiáng)智慧水務(wù)信息化建設(shè)全面做好污水處理工作，搭建污水處理智能化平臺(tái)，須重視加強(qiáng)智慧水務(wù)信息化建設(shè)。在此環(huán)節(jié)，污水處理廠應(yīng)秉承“由簡(jiǎn)入難”“逐層開發(fā)”“逐步見效”的方針，根據(jù)各分支系統(tǒng)的不同功能，依次做好以下4步工作。（1）搭建信息集中管理平臺(tái)，組建完備的數(shù)據(jù)庫，為搭建污水處理廠智能化運(yùn)營平臺(tái)提供良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，增加必要在線測(cè)量儀點(diǎn)位獲得數(shù)據(jù)，將自動(dòng)控制系統(tǒng)所采集的信息（包括水質(zhì)指標(biāo)、過程參數(shù)等）、化驗(yàn)室檢測(cè)報(bào)告結(jié)果、工作人員值班日志、倉庫管理進(jìn)銷存賬單等分類管理，一并收入生產(chǎn)大數(shù)據(jù)庫之中。此外，污水處理廠可以將大數(shù)據(jù)庫分為設(shè)備子庫、工藝子庫、能耗子庫和檢測(cè)子庫等，這樣能夠避免生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息零散化，提高信息傳輸效率和利用率。（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化分析，自動(dòng)生成趨勢(shì)顯示結(jié)果。污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)進(jìn)水量、出水流量、水質(zhì)參數(shù)、過程參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與能耗數(shù)據(jù)信息自動(dòng)生成動(dòng)態(tài)趨勢(shì)報(bào)表或者分析圖，以便于實(shí)現(xiàn)精確控制、精細(xì)化管理，達(dá)到節(jié)能降耗、減污增效的目的，全面了解污水處理廠基本運(yùn)行情況。（3）建立自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)管理系統(tǒng)，優(yōu)化異常報(bào)警功能。首選，污水處理廠應(yīng)全面分析挖掘歷史數(shù)據(jù)，制定各自水廠的“健康標(biāo)準(zhǔn)”，設(shè)計(jì)采集數(shù)據(jù)與健康標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)比對(duì)程序，確保該程序能根據(jù)所采集數(shù)據(jù)，對(duì)工藝運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并判斷異?；虍惓Ｕ髡住Ｆ浯?，開發(fā)信息發(fā)布平臺(tái)，使該平臺(tái)能自動(dòng)在中控電腦提醒并發(fā)送手機(jī)短信，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況，能自動(dòng)將預(yù)警信息發(fā)送至工作人員。（4）持續(xù)開展員工培訓(xùn)。根據(jù)實(shí)際情況編制運(yùn)營培訓(xùn)教材，定期舉辦運(yùn)營管理培訓(xùn)班，確保職工能夠有效查看并操作控制智能化運(yùn)營平臺(tái)，能夠日常維護(hù)搭