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化儀表、過程自動化監(jiān)視控制和日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，整個污水處理自動化控制管理系統(tǒng)依然待優(yōu)化。相比而言，國內(nèi)也有不少污水廠自動化控制系統(tǒng)還比較先進，系統(tǒng)功能主要有3項：第一，采集數(shù)據(jù)信息，通過PLC及計算機做好傳輸與信息存儲，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行統(tǒng)計分析，從而自動優(yōu)化工藝調(diào)整。第二，針對各類泵及曝氣設(shè)備等遠程開關(guān)和設(shè)備變頻控制以及設(shè)備保養(yǎng)周期預(yù)警故障自動報警推送等工作進行統(tǒng)一管理，實現(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)，依托先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以計算機、通信模塊、測控模塊為基本工具，為配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測以及遠程控制提供了基礎(chǔ)平臺，提升大功率設(shè)備精細化管理水平，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，從而接入大數(shù)據(jù)分析平臺當中。但目前大多數(shù)污水處理廠內(nèi)部所配置的自動化控制系統(tǒng)尚且不完全具備這3項功能，通常只能試試簡單的自動控制、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，無法進行全局控制，不能優(yōu)化系統(tǒng)，很難及時反饋模塊調(diào)整問題。2如何搭建污水處理廠智能化運營平臺2.1優(yōu)化污水處理廠智能化運營平臺搭建技術(shù)路線推動中國污水處理行業(yè)的良好發(fā)展，健全污水處理自動化系統(tǒng)，科學搭建智能化運營平臺，必須著重優(yōu)化污水廠智能化運營平臺搭建技術(shù)路線，建立并完善信息化平臺功能。從宏觀層次來分析污水處理大數(shù)據(jù)，設(shè)計完整的污水廠智能化運營平臺技術(shù)路線，首先，要分別設(shè)計污水處理系統(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。自動化控制屬于前饋系統(tǒng)，是決策支持系統(tǒng)的智能化升級。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)報預(yù)警、倉儲數(shù)據(jù)、工藝模擬優(yōu)化和故障診斷修復(fù)等。最終，自動化控制系統(tǒng)會將反饋數(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。其次，智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備兼容性與獨立性，這樣方能實現(xiàn)移動互聯(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)移動便捷。2.2充分引入各種先進技術(shù)應(yīng)充分借助發(fā)達國家經(jīng)驗，引入各種先進技術(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、計算機自動化和云計算等技術(shù)一并納入污水處理廠智能化運營平臺之中，確保各項技術(shù)能夠發(fā)揮各自的功能，設(shè)計好不同分支技術(shù)的層次與模塊。例如，對于云計算技術(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、云運維、云網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、在線云服務(wù)。合理規(guī)劃先進信息技術(shù)應(yīng)用，建立高效的控制策略及工藝綜合模型，運用云計算技術(shù)層次，預(yù)測工藝的處理效果、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所存在的問題、及時修補工藝缺陷，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功能更完善。2.3堅持標準設(shè)計原則在設(shè)計污水處理廠智能化信息化運營平臺的過程中，必須堅持3項標準設(shè)計原則：第一，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計原則。在設(shè)計過程中，充分借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)對智能化平臺系統(tǒng)進行總體設(shè)計，盡可能分析不確定因素，然后，依次從平臺系統(tǒng)設(shè)計、模塊設(shè)計、重要基礎(chǔ)設(shè)計、監(jiān)測布局設(shè)計和軟硬件配置設(shè)計等入手。第二，功能化設(shè)計原則。設(shè)計師應(yīng)堅持求真務(wù)實的方針，注重優(yōu)化補充污水處理廠智能化運營平臺系統(tǒng)功能，做好各項功能模塊的技術(shù)研發(fā)工作，結(jié)合標準要求，適當拓展業(yè)務(wù)，加強軟硬件設(shè)備的開放性、通用性和標準性，擴大硬件存儲容量，優(yōu)化軟件接口，以此促進系統(tǒng)升級與數(shù)據(jù)信息共享。第三，通信保障自動化原則。設(shè)計師應(yīng)根據(jù)本地生產(chǎn)生活污水實際情況（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)器促進平臺網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)性。2.4加強智慧水務(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，須重視加強智慧水務(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，組建完備的數(shù)據(jù)庫，為搭建污水處理廠智能化運營平臺提供良好的基礎(chǔ)。與此同時，增加必要在線測量儀點位獲得數(shù)據(jù)，將自動控制系統(tǒng)所采集的信息（包括水質(zhì)指標、過程參數(shù)等）、化驗室檢測報告結(jié)果、工作人員值班日志、倉庫管理進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）實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化分析，自動生成趨勢顯示結(jié)果。污水處理自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)進水量、出水流量、水質(zhì)參數(shù)、過程參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)與能耗數(shù)據(jù)信息自動生成動態(tài)趨勢報表或者分析圖，以便于實現(xiàn)精確控制、精細化管理，達到節(jié)能降耗、減污增效的目的，全面了解污水處理廠基本運行情況。（3）建立自動化標準管理系統(tǒng)，優(yōu)化異常報警功能。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“健康標準”，設(shè)計采集數(shù)據(jù)與健康標準的自動比對程序，確保該程序能根據(jù)所采集數(shù)據(jù)，對工藝運行情況進行評價并判斷異常或異常征兆。其次，開發(fā)信息發(fā)布平臺，使該平臺能自動在中控電腦提醒并發(fā)送手機短信，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況，能自動將預(yù)警信息發(fā)送至工作人員。（4）持續(xù)開展員工培訓。根據(jù)實際情況編制運營培訓教材，定期舉辦運營管理培訓班，確保職工能夠有效查看并操作控制智能化運營平臺，能夠日常維護搭