昊沧梁军：水工业的数字化之路

时间：2018-08-31 09:33

来源：中国水网

作者：程云

高级控制平台总体框架

在梁军看来，将高级控制系统嫁接到污水处理厂，通过自动化的算法，对AVS精确曝气流量、氨氮、加药除磷，碳源的投加量、污泥龄优化等控制单元进行可靠性的控制，实现自动化的指令，不仅使污水处理厂管理变得简单轻松，而且还有效地改善出水的水质。

高级控制平台-全厂工艺模型优化

出水水质

污水厂工艺专家仿真预测系统(ProSee)

接着，梁军继续讲述昊沧污水厂仿真工艺“专家”ProSee系统，它是根据特定污水厂的工艺流程定制化建模，能根据不同的进水、运行条件等工况设置相应的运行方案，通过仿真获得污水厂在各种工况下的出水和能耗状况，能为污水厂的工艺优化、运行管理提供方案决策，实现出水达标和节能降耗。

其功能及应用：

(1)适用于多种活性污泥处理工艺及其改良工艺(A/0,A/A/O,SBR,氧化沟)

(2)实现多种进水条件、运行工况下的模拟仿真

(3)提供从进水端到最终出水端的各种主要污染物指标、KPI指标和能耗状况的仿真结果，从全局层面了解污水厂的运行状况

(4)虚拟仪表和在线实时仿真

梁军解释称，ProSee系统简而言之，我们可以通过数字化的建模，对整个污水厂的控制过程进行预测预判，对于未来5分钟-2个小时的污水厂情况提前预判，通过这种预判，提前避免一些问题的出现。除此之外，ProSee系统还能对水厂能耗感知预测。

经过十三年间的努力，上海昊沧研发AVS 精确曝气流量控制系统、ProSee 污水厂运行专家智能决策系统、NOCS 氨氮优化与控制系统等一系列明星产品，已经成功运用于北京、上海、广州等全国很多省份污水处理厂，也为上海城投，北京排水集团、兴蓉集团等大型国有企业以及知名的全国性水务集团提供移动化、精细化、数字化的整体解决方案。

AVS精确曝气控制系统更是颇受业主认可，已经占据一半以上的市场份额，污水处理量超过500万吨/天。

城市排水系统

无独有偶，城市的排水系统也可以实现智慧化管理，从泵站的输水到管网容量再到污水的处理和排放，梁军将城市排水系统用“流量”一次词概括。

城市排水系统是一个涵盖管网、泵站、污水厂，地域分布广，多变量耦合的，雨水管理、污水处置、内涝防汛、优化节能的多目标控制系统。

然而目前城市排水系统现状并不乐观：(1)泵站流量不确定、难计量，难以实现流入/泵出平衡，污水溢流风险高;(2)泵站水位难以确定合理策略，兼顾污染溢流和无效能耗;(3)蓄洪、排水调度、定量管理能力不足(4)分散独立的简易水位控制方式，缺乏各级泵站、管网液位、深邃调蓄、污水厂负荷的全局调度协调性，应对涌流能力弱。

针对城市排水系统出现的问题，我们可以创建一张检测网络、一个应用平台，通过泵站流量测算和水利模型的调度，借助建模提前预测积水的位置、深度、时间、积水量、泵站的排放量，溢流点的位置，溢流量等，自动生成排水调度预案，从而实现从感知到分析再到辅助决策的整个排水系统能力。

监测网络

泵站流量测算

应用平台

水利模型调度

演讲最后，梁军从工作方式、工艺控制、运营成本、管理模式等四个方面，将传统污水处理厂和智慧污水厂做了对比，他提到，(1)传统污水厂的工作方式以会议、组织、协调电话、人工记录来工作，而智慧污水厂是以标准化的流程，移动化的作业、快速定位等来工作;(2)传统的污水厂，它需要在厂站配备多人，专岗专用，整体人工成本比较高，而数字化的污水厂采用了精细化的模型调解现场的容错和可靠性，使用少人的控制，让人工成本降低;(3)传统污水处理厂凭人员经验进行判断、准确性相对低、出水水质及指标不平稳，而智慧污水厂通过精细化调节控制，依托智能分析预测，准确性高、出水水质及指标稳定;(4)传统的污水厂管理模式是中控室值班的模式，24小时值班自下而上的汇报式管理，而智慧污水处理厂采用移动化办公，自上而下的决策管理。

至此，梁军发言完毕，而昊沧在探索智慧化路上一直在前行，并将探索的成果广泛运用于污水处理厂、城市给排水系统。

编辑：汪茵