科荣股份马进泉：数字时代的无人水厂建设实践

随着社会经济的发展和城市化进程的加快，供水行业遭遇巨大压力。供水更是人民重要核心利益的代表。如何让供水适应新时代发展要求?如何保证为民众提供更安全的用水?智慧水务及供水安全的话题备受关注。

2019年6月21日，在“2019(第四届)供水高峰论坛”上，粤海智慧水务平台公司—科荣股份(以下简称“科荣股份”)董事长马进泉分享了数字时代的无人水厂建设实践。

马进泉

物联网与大数据为无人水厂有力应援

近年来，数字产业化趋势不断明显。2018年4月，在福州举办的首届数字中国建设峰会上，工信部总经济师王新哲表示，将进一步加强政策引导，推进大数据和实体经济深度融合发展，充分发挥大数据在经济社会发展当中的基础性、战略性、先导性作用，充分释放大数据驱动创新发展、提高治理能力、创新公共服务的巨大潜能，加快发展大数据产业，进一步提升数字中国建设的成效。

2019中国国际大数据产业博览会5月26日在贵州举行，习总书记指出，当前，以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术蓬勃发展，对各国经济发展、社会进步、人民生活带来重大而深远的影响。各国需要加强合作，深化交流，共同把握好数字化、网络化、智能化发展机遇，处理好大数据发展在法律、安全、政府治理等方面的挑战。

经历1.0自动化时代、2.0信息化时代，再到3.0数字化时代的到来，水务领域也开始乘着数字时代的春风，不断走向智能化，迅捷化。马进泉认为，在数字时代，水务企业应当像关注自己健康一样关注水务企业自己的数据。水务行业的数字化建设需要将3T融合，也就是说离不开信息技术团队(IT)、通信技术团队(CT)与运营技术团队(OT)的协同配合。

“要谈无人水厂就要先明白两个概念：物联网平台与大数据平台。”马进泉表示。

物联网平台结构分为两个部分，一是数据处理系统，二是数据采集系统。物联网可以为水厂的监控体系提供标准化接入方案，并全面覆盖水厂、污水厂、泵站、小型分散式厂站、管网、二供泵房等各类场景。物联网数据传输安全可靠，架构高可用、可扩展，能满足海量数据接入和存取的需要。

大数据平台用不同的算法工具实现传统工业领域中的各类复杂场景，优化供水系统能源管理，保障供水安全。大数据平台还可借助人工智能优势，以分析建模工程化为基础，引入机器/深度学习(AI)，并结合业务单元和管理特性，对各项数据进行结构化处理，打通各系统数据整合，实现系统的模块化。

无人水厂实践：可实现六大功能

马进泉表示，无论是建设数字化水厂或是信息化水厂，首先都应当关注水厂的标准与规范。目前，我国供水行业缺乏国家级或行业级的接入标准，必须要经过管理体系化，体系规范化，规范制度化，制度流程化，流程信息化的过程，建立水厂的综合运营管理体系。事实上，数字化无人水厂的建设仅仅是整个体系建设的最后一步。

在无人水厂中，系统采用分层分布式网络结构，包括监控中心、水厂和泵站等控制系统，网络采用光纤或专线网络通道，实现与其它网络的物理隔离，保证传输安全。

据马进泉介绍，无人水厂可以实现六大功能：

1，实现全厂“集中监控和统一调度”以及“无人值班”(少人值守);

2，一级泵房取水泵能根据清水池水位高低，自动调节水泵的开停数量及变频水泵运行频率;

3，矾投加系统能根据原水流量、PH/T、浊度及沉后水浊度等，并利用大数据分析平台进行非线性建模分析，将分析出的控制策略输出给控制器，调节计量泵频率来控制矾液投加量，实现智能加药;

4，次氯酸钠投加系统能根据进水流量，滤后水流量及余氯，及出厂水流量及余氯进行PID自动调节投加量，实现闭环控制;

5，滤池系统能根据各滤格的水位，并通过闭环控制，调节出水阀开度，实现滤池恒水位过滤;

6，二级泵房送水泵能根据清水池水位和出口水压力控制泵的开/停，实现恒压供水。

从管理效益与经济效益角度来看，无人水厂可以实现集中监控、统一调度：从人力角度来看，无人水厂可以做到无人值班，少人值守;从运营成本来看，无人水厂可以降低水厂运营成本，人力成本降低40%、能耗降低25%，药耗降低20%，维护成本降低35%，管网压力波动降低28%，管网压力降低2.8% 等，潜在提升运营运营25%;从管理水平来看，提高水厂精细化管理水平，不仅水质水压等能满足客户要求，提升客户服务体验，备品备件等材料采购精细化管理，做到节源节流。还可做到故障预警，事前维修，局部故障不影响总体运行，提高生产可靠性。降低高压设备、危化品操作风险，提高水质安全，降低人身伤害和设备损坏风险;不断改善运营和决策，实现智慧和可持续发展目标。将无人水厂技术应用到污水处理厂，取得的管理效益和经济效益更可观。

无人水厂场景展示

在论坛现场，马进泉还通过系统截图的形式，向与会嘉宾展示了无人水厂的具体应用场景。

生产实时监控。借助物联网平台与大数据平台的运行，可以从大区域到小区域，从水厂到每一个泵站对生产进行实时监控，再将采集的数据进行分析排名，可得出管网的漏损情况，帮助区域管理人员提高决策与运营效率。

大数据精准预测。通过监控采集得出数据只是第一步，无人水厂还需根据天气、环境等各个维度对这些数据进行分析，并为运营者提出可靠的需水量调整策略建议，实现控制能耗的目标。目前，科荣股份无人水厂预测准确率甚至可以达到99%以上，这对无人水厂的运行创造了巨大的价值。

编辑：汪茵