污水廠智能水務管理系統建設方案

陳建軍

摘要隨著國家《水污染防治行動計劃》的實施，河、湖等水環境治理與保護越來越受到人們的重視。我國污水處理廠日益增多，且分布廣，傳統的監管方式已無法滿足現在的發展，效益提高的同時運營成本也節節攀升。如何高效地監管好各廠站，這就給水務集團管理水平提出了更高的要求。

關鍵詞污水廠 智能水務 管理系統

一、智能優化方法及手段

建設智能水務，就是要利用計算機的輔助作用，充分發揮人工經驗的同時盡可能克服其缺點。進行智能優化，對于處理設備、單元，擬合其性能曲線、建立其數學模型、確定其控制邏輯等，可以采用很多方法。一種是公式法，即可以依據理論公式、設計公式等。另一種是大數據分析法，對于已經運行一段時間，保存有較多運行數據的污水處理廠比較適用。利用統計學方法，進行數據相關性分析，對多重影響因素降維確定主成分，建立相關性方程、曲線等。

二、智能水務管理系統架構與功能

（一）智能水務管理系統架構

1.基礎數據庫。為了便于數據的存儲、管理、使用，應建立統一的公共數據庫，為其他應用提供基礎數據。這個數據庫可以包含各類數據，如污水廠每日運行數據，如進水水量、進水水質、出水水量、出水水質、活性污泥濃度、外排污泥量、各種藥耗、能耗等；運行過程中設備、單元的狀態參數，壓力、阻力、開度、水位、流量、風量、溶解氧、轉速、功率等；各類設備、單元的性能參數、數學模型，設備的銘牌參數、處理構筑物的尺寸參數、性能曲線、智能優化中建立的各類數學模型等；還有就是各類管理數據，包括各種經過二次計算生成的數據、各類統計分析數據、污水廠日常管理相關的—些數據等。

2.智能操作運行系統。智能操作運行系統的主要功能就是根據外部條件的變化，智能預報、自動控制、調整、優化污水廠的運行狀態，達到安全運行、出水達標、經濟高效的目的。每個污水處理廠，根據其自身的實際情況以及智能控制相關技術的發展水平，其所能達到的智能操控程度也會有所不同。隨著智能水務的不斷發展，污水處理廠的智能化程度會不斷提高。

3.專家診斷系統。污水處理廠日常運行過程中會出現一些問題，如出水懸浮物濃度超標、污泥上浮、污泥膨脹、泡沫問題等?？梢詫⑦@些問題的解決方法集成到智能水務管理系統中。另外，工程師的人工經驗也可以放人專家系統，以便查閱、使用。隨著系統的運行，不斷累積經驗，又可以據此不斷完善專家診斷系統，逐漸發展智能診斷、智能處置功能，提高系統處理各類問題的能力。

4智能仿真培訓系統。一般情況下，污水處理廠運行工程師培訓需要在現場進行，費用較高，而且由于正在運行的工藝不可能隨意調整工況，很難進行全面培訓，特別是不常見工況、突發狀況等。智能操作運行系統已經對全廠處理工藝進行了數學建模，在此基礎上可以建立污水廠的智能仿真系統。通過該系統，可以很方便地開展日常狀態、應急狀態等各種培訓。而且，還可以將污水廠運行歷史記錄、專家知識等整合進智能仿真培訓系統，使其具有更全面的培訓功能。

5.公共管理系統。污水處理廠內部有很多日常管理工作，如藥品庫存、運行排班、人員調度、巡查檢修、各種報表、總結等。對于一個水務集團，污水廠和總部之間有很多數據、信息需要傳遞。此外，污水廠還有外部客戶、公共關系需要維護，如中水用戶、政府等。因此，可以建立—個公共管理系統，提高效率。

（二）污水廠智能水務管理系統功能

1.生產運營管理：通過管控一體化技術將水廠的生產運行監視、設備設施維護、資產動態管理、運行成本分析有機地結合起來，有效消除信息孤島。

2.中央調度管理：幫助水務企業建立跨地域的分布式生產調度和輔助決策支持平臺。

3.污水廠績效評價：通過流程化、自動化的處理方式提高數據處理效率，減少人工處理方式中常出現的統計誤差。在此基礎上建立自動報表生成機制，由計算機根據模板自動產生各類監管評價報表。

4.運行智能決策：全面地分析污水水質分析、仿真模擬污水廠處理各過程并優化工藝的運行參數，達到以最小的能耗和藥耗獲得較佳的出水水質，軟件接入系統，提高污水廠的自動化控制水平。

5.化驗室信息管理：通過先進的數據處理技術對實驗室進行全面管理，不僅可以促進實驗室檢測流程的信息化、規范化，同時強化實驗室檢測數據的組織、分析、查詢和輸出，并對實驗過程中的管理。

6.智能巡檢：即巡檢員通過專業手持終端設備按照巡檢計劃，并通過終端直接上傳巡檢結果的巡檢方式，提高工作效率。巡視設備狀態檢測自動化：巡視時根據所巡視設備各檢測指標的閾值，在移動終端上自動報警，根據巡視的結果自動判斷設備異?；蛳?，并提供可選維修方案。

三、結語

綜上所述，進行智能水務建設，將極大提高水廠運行的自動化、信息化、智能化水平，使水廠的運營管理能力提升到一個新的高度，使其能夠更加經濟、高效地發揮好環境效益，為社會發展做出更大貢獻。