環(huán)保在線APP
環(huán)保在線手機(jī)站
環(huán)保在線小程序
微信公眾號(hào)
預(yù)告
回放
回放
品牌
其他品牌
在水處理行業(yè)，傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式長(zhǎng)期面臨諸多痛點(diǎn)：進(jìn)出水量、水質(zhì)瞬息萬(wàn)變，人工調(diào)控滯后導(dǎo)致處理效果波動(dòng)；單一變量控制難以適配復(fù)雜工藝，能耗與藥劑浪費(fèi)嚴(yán)重；依賴操作人員經(jīng)驗(yàn)，新人上手慢、決策風(fēng)險(xiǎn)高。
《水資源AI賦能》一書提出的“程控智聯(lián)”技術(shù)，為破解上述難題提供了系統(tǒng)性解決方案。它推動(dòng)水處理系統(tǒng)從“被動(dòng)響應(yīng)”升級(jí)為“主動(dòng)思考”，通過(guò)智能調(diào)控與精準(zhǔn)優(yōu)化，賦予系統(tǒng)真正的“智慧大腦”。程控智聯(lián)通過(guò)深度融合智能控制與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建起一套“感知-分析-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)機(jī)制，在操作優(yōu)化、能耗降低、效率提升等方面實(shí)現(xiàn)多重價(jià)值。
圖1：程控智聯(lián)技術(shù)開發(fā)機(jī)制
一、何為程控智聯(lián)？水處理的“智慧調(diào)控邏輯”
程控智聯(lián)是一項(xiàng)以實(shí)現(xiàn)水與污水處理系統(tǒng)操作最優(yōu)化為目標(biāo)的系統(tǒng)性技術(shù)。其核心在于：通過(guò)智慧物聯(lián)網(wǎng)(AIoT)實(shí)時(shí)捕捉水與污水處理系統(tǒng)中各單元的狀態(tài)變量(如pH、ORP、DO等監(jiān)測(cè)指標(biāo))，借助智能化操控模塊對(duì)控制變量(如曝氣量、加藥量)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，再由智能型AI推論模型對(duì)調(diào)控結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與微調(diào)糾偏。這一整個(gè)過(guò)程最終形成一個(gè)精準(zhǔn)、高效、自適應(yīng)的智慧調(diào)控系統(tǒng)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，程控智聯(lián)就是為水處理系統(tǒng)搭建一套“感知-分析-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)機(jī)制：
?感知：讓系統(tǒng)實(shí)時(shí)“感知”工況變化
?分析：自主“分析”最優(yōu)方案
?決策：精準(zhǔn)“決策”調(diào)控參數(shù)
?執(zhí)行：快速“執(zhí)行”調(diào)整動(dòng)作
無(wú)需人工過(guò)多干預(yù)，系統(tǒng)就能穩(wěn)定保持最佳處理狀態(tài)。
其應(yīng)用覆蓋生物處理、化學(xué)處理、物理處理全流程，無(wú)論是生物脫氮工藝的曝氣控制、化學(xué)混凝的加藥調(diào)控，還是膜處理的反沖洗時(shí)機(jī)把控，都能通過(guò)程控智聯(lián)實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化，適配凈水、污水、再生水等場(chǎng)景需求。
二、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，直擊傳統(tǒng)控制痛點(diǎn)
程控智聯(lián)之所以能超越傳統(tǒng)自動(dòng)化控制，關(guān)鍵在于其“多變量控制”“動(dòng)態(tài)控制”“實(shí)時(shí)優(yōu)化”三大核心特性，精準(zhǔn)擊中傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的核心痛點(diǎn)：
三、落地關(guān)鍵：精準(zhǔn)變量選擇與雙核模型構(gòu)建
程控智聯(lián)的落地，離不開科學(xué)的變量界定與強(qiáng)大的模型支撐，這也是其區(qū)別于傳統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵：
1.變量界定：選對(duì)“監(jiān)測(cè)信號(hào)”，讓調(diào)控有據(jù)可依
在變量選擇上，程控智聯(lián)遵循“實(shí)時(shí)、經(jīng)濟(jì)、有效”原則：優(yōu)先采用pH、ORP、DO、EC等可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)直觀的指標(biāo)作為監(jiān)測(cè)變量，避免使用需實(shí)驗(yàn)室分析、時(shí)序滯后的COD、氨氮(NH3-N)等指標(biāo)。
若需參考水質(zhì)濃度數(shù)據(jù)，則通過(guò)“間接變量”替代——例如在生物氧化還原反應(yīng)中，H?和e¯的轉(zhuǎn)移趨勢(shì)可通過(guò)pH及ORP監(jiān)測(cè)，反應(yīng)完成時(shí)兩者數(shù)值趨于穩(wěn)定，據(jù)此可精準(zhǔn)判斷反應(yīng)終點(diǎn)，無(wú)需直接檢測(cè)濃度。
2.模型支撐：雙核驅(qū)動(dòng)，讓調(diào)控更精準(zhǔn)
程控智聯(lián)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，源于兩大核心AI模型的協(xié)同作用：
?智能化操控模塊：負(fù)責(zé)“把事情做對(duì)”。它基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照預(yù)設(shè)的邏輯對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，確保工藝參數(shù)始終在合理范圍內(nèi)。
?智能型推論模型：負(fù)責(zé)“做對(duì)的事情”。它利用機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)算法，對(duì)操控結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)水質(zhì)變化趨勢(shì)，并對(duì)操控模塊進(jìn)行微調(diào)糾偏。當(dāng)系統(tǒng)偏離最佳狀態(tài)時(shí)，推論模型會(huì)給出修正建議，讓系統(tǒng)重新回到“對(duì)且好”的運(yùn)行軌道。
兩者配合，形成了“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)→動(dòng)態(tài)控制→智能操作→智慧微調(diào)”的完美閉環(huán)。
圖2：智能化操控模塊與智能型推論模型特點(diǎn)
四、 技術(shù)適配性廣，滿足多場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)
程控智聯(lián)依賴的智能化操控模塊與智能型推論模型，具備八大核心特點(diǎn)，使其能適配不同水廠、不同工藝的多樣化需求：
基于上述八大特點(diǎn)，程控智聯(lián)技術(shù)成功打破了規(guī)模與工藝的限制，展現(xiàn)出強(qiáng)大的全場(chǎng)景適配能力——從大型水務(wù)集團(tuán)的復(fù)雜工藝，到中小型水廠的靈活需求，均能提供精準(zhǔn)、高效的智慧化解決方案。
五、雙模協(xié)同：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心引擎
程控智聯(lián)的技術(shù)靈魂，在于智能化操控模塊與智能型推論模型的協(xié)同運(yùn)作，依托這一“雙模驅(qū)動(dòng)”架構(gòu)，川源及其旗下川研環(huán)科團(tuán)隊(duì)針對(duì)水處理流程開發(fā)了系列化智能控制方案：
生物處理程序：涵蓋精確曝氣、硝化脫硝控制、污泥回流控制等智能化操控模塊，配合硝化/脫硝反應(yīng)終點(diǎn)追蹤、曝氣量評(píng)估、水質(zhì)預(yù)測(cè)等AI推論模型，讓生物系統(tǒng)始終處于最佳工況。
化學(xué)處理程序：集成藥劑智能投加、pH智能調(diào)節(jié)等控制模塊，輔以反應(yīng)終點(diǎn)判斷、程序控制成效評(píng)估等推論模型，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加藥、節(jié)約藥耗。
目前，這套雙模驅(qū)動(dòng)的解決方案已在多個(gè)水廠項(xiàng)目中投入運(yùn)行，其優(yōu)化成效在真實(shí)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中得到充分印證。
圖3：「生物處理程序」智能化操控/智能型推論模塊
圖4：「化學(xué)處理程序」智能化操控/智能型推論模塊
六、實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證：有效降低能耗與藥耗
技術(shù)的價(jià)值最終要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。在湖南和四川的多個(gè)再生水廠，川源采用基于模型的智能工藝控制，精準(zhǔn)優(yōu)化曝氣與加藥環(huán)節(jié)，項(xiàng)目實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：曝氣能耗降低10%以上，加藥量減少超30%。
這些成效的背后，是技術(shù)與場(chǎng)景的深度融合。項(xiàng)目實(shí)踐表明，程控智聯(lián)的成功落地不僅依賴于算法的先進(jìn)性，更需要對(duì)不同工藝特性的深度理解與參數(shù)適配。通過(guò)將技術(shù)與企業(yè)節(jié)能減碳、降本增效的核心訴求精準(zhǔn)匹配，這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值也將在越來(lái)越多的項(xiàng)目中得到體現(xiàn)。
智慧賦能的終點(diǎn)，是價(jià)值落地。
程控智聯(lián)的價(jià)值，在于讓水處理系統(tǒng)從“機(jī)械執(zhí)行”升級(jí)為“智能思考”。川源致力于將這一技術(shù)與全場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)深度融合，讓智能調(diào)控在不同規(guī)模、不同工藝的水廠中真正發(fā)揮實(shí)效。從理論到實(shí)踐，從單點(diǎn)突破到系統(tǒng)協(xié)同，川源以扎實(shí)的技術(shù)積累與豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，為水務(wù)企業(yè)提供“能落地、有成效、可復(fù)制”的智慧解決方案。
本文部分觀點(diǎn)與理論框架參考自國(guó)立中央大學(xué)環(huán)境工程博士/環(huán)境工程技師、基士德科技/基士德環(huán)科股份有限公司技術(shù)總監(jiān)卓伯全所著的《水資源AI賦能》一書，在此向作者及研究者致以誠(chéng)摯謝意。欲深入了解人工智能在水資源領(lǐng)域的前沿理論與系統(tǒng)架構(gòu)，推薦閱讀原著。
*本文圖片均由川源(中國(guó))機(jī)械有限公司提供，經(jīng)授權(quán)發(fā)布
原標(biāo)題：程控智聯(lián)實(shí)現(xiàn)水處理動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控
