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　　数智向“新”力（17）|中控信息“水厂工艺大脑”，助力水厂智慧化升级
 
　　我国水厂建设经历了电气化、半自动化、自动化这三个发展阶段，水厂的生产工艺和管理效率都有了突飞猛进的发展，为我国供水事业和城市发展做出了巨大贡献。近年来，随着智慧城市、智慧水务建设的不断推进，对城市供水管理者提出了更高的要求。在工业4.0的大浪潮下，如何进一步提升水厂的工业化和自动化水平，让水厂生产更加智能化？让水厂运行更加智慧化？让水厂管理更安全、高效、节能？
 
　　中控信息基于20多年的水厂实施经验，提出了“水厂工艺大脑”。
 
 
　　概述
 
　　智慧水厂的目标是构建一个安全可靠、绿色低碳、管理高效的少人/无人化水厂。而“水厂工艺大脑”是对水厂工艺控制和管理系统的形象化描述，旨在强调其在整个水厂运行过程中的核心决策和指挥作用。在此定义中，“大脑”代表了一个高度智能化、集中化的控制中心，它具备强大的数据处理、分析、决策和指挥能力。
 
 
　　水厂工艺大脑能够根据水厂的实时运行情况，自主决策并优化调整处理工艺参数，如加药量、反应时间等，以确保出水水质达到标准要求。同时，它还能够监控设备的运行状态，及时发现潜在故障并进行预警，甚至能够自动调度和协调各个子系统的工作，确保水厂的稳定、高效运行。
 
　　“水厂工艺大脑”构建
 
　　“水厂工艺大脑”的构建主要分为三个步骤：
 
　　（1）建设完善的自控系统
 
　　构建少人/无人化水厂，自动控制系统是实现智慧水厂的基础，就好比人要先进化出手和脚，才能更好地劳作和行动；水厂工艺大脑采用先进的自动化控制系统，从取水泵站取水，通过管网输送到水厂进行加药、混凝、沉淀、过滤、加氯净化处理后，由供水泵房加压输送至供水管网的全过程实现自动化控制，这是实现智慧水厂的硬件基础。
 
 
　　（2）建立水厂智慧大脑
 
　　"工艺大脑"是让水厂智慧的关键，通过整合先进的传感器技术、数据分析、人工智能和自动化控制技术，实现对水厂运行过程的智能化监测、预测、优化和控制，包括：
 
　　1.数据采集与处理：通过传感器和设备实时采集生产过程中的各种数据，如温度、压力、流量等，然后对这些数据进行处理和分析。从大量数据中挖掘得到有价值的新信息，从而促进水厂生产管理的创新，提升经营水平和生产运作效率，这是实现智慧水厂的数据基础。
 
　　2.预测与优化：基于历史数据和实时数据，工艺大脑系统可以进行数据分析和建模，利用时间序列分析、神经网络、机器学习等算法，以及模型预测控制技术对未来一段时间内水厂的运行状态进行预测，预测未来的生产趋势和可能出现的问题，并提出优化方案和建议。
 
　　3.智能决策支持：通过对生产过程中的大数据进行分析和挖掘，工艺大脑系统可以为管理人员提供智能化的决策支持，帮助其做出更准确、更及时的决策，提高生产效率和质量。将水厂的所有工艺流程尤其是复杂和重点的工艺段进行大闭环控制并进行联动，根据外界各种条件的变化(如原水水量、水质的变化)，能够准确、及时地通过系统的智能控制、优化并调整控制策略，对絮凝剂智能投加控制、消毒剂智能投加控制、沉淀池自动排泥控制、滤池反冲洗优化控制、二泵房优化控制等工艺流程进行精细化、精准化的调节，以获得稳定与精准的控制效果，适应不断变化的运行工况。
 
　　综上所述，水厂工艺大脑通过整合先进的技术手段和智能化管理方法，实现了对水厂运行过程的实时监测、预测、优化和控制，提高了水厂的运行效率、水质安全和资源利用效率，推动了水厂向智能化、智慧化方向的发展。