AI时代，供水行业能否实现第二次降本增效

当前科技创新领域的第一话题已经从“数字化”转变为“人工智能”。　ChatGPT给C端应用场景带来丰富的应用经验及成果，大量人工智能应用不断涌现赋能千行百业。

“对于供水行业来说，是否已经找到了适合的应用场景?AI大模型是否能直接用于水厂工艺控制，达到权衡训练维护与收益成本?”上海昊沧系统控制技术有限责任公司总经理谭持程在2024(第九届)供水高峰论坛上提出。

上海昊沧在智慧水务领域深耕近二十年，在历届供水高峰论坛上多次为分享水务行业数字化转型思考。第九届供水高峰论坛上，谭持程带来了全新议题“用AI助力智慧水厂的二次降本增效”。

凭借助力水厂数字化发展的长期实战经验，以及对水务行业运营水平和智慧化发展方向的深刻理解，谭持程阐述了AI时代下，供水行业应用场景建设。

谭持程

AI大模型，能否直接用于水厂工艺控制?

目前，智慧水厂的发展经历了三个阶段：

1.0阶段强调三个在线(人，物，服务运营)，两化融合(自动化，信息化);

2.0阶段为BI数据分析时代(大数据下的小数据挖掘数据价值降本增效);

3.0阶段为AI时代的OT与IT两大维度的应用场景再次降本增效。

第一阶段发生在2018年，当时上海昊沧承建了深水光明自来水厂智慧水厂项目，自主研发的少人、无人值守智慧水厂两化融合方案率先在光明水厂进行实施。到2019年抗击新冠肺炎疫情时期，光明自来水厂实现了少人值守的同时确保供水生产的稳定运行，获得媒体的广泛报道。谭持程表示，这一阶段强调自动化、信息化“两化”的融合，而目前大部分水司数字化建设主要强调的还是信息化为主。

实际上“人，物，服务运营三个在线”之后，才能完成AI赋能，到目前为止，只有少量水司实现了真正全面的这“三个在线”，谭持程认为，如果自动化不能做到在生产阶段减人增效，信息化只能解决40%的问题。

2024年7月，上海昊沧发布M30 智慧工业服务云平台，开始进入到智慧水务的第三阶段，即BI(Business Intelligence，商业智能)和“三个在线”结合进行AI的应用场景建设。

目前，有少数水司考虑大模型下如何精准加药，谭持程认为，需要理解如何将控制层的AI在水厂里面怎么达到降本增效，才能避免过多迷信大模型，如果大模型没有和控制层彻底打通，就无法实现真正的AI赋能。

OT侧自动化的AI应用

谭持程表示，在水厂水质水量波动的地方(如图自来水厂智慧化关键自控闭环点)摆脱人工参与，实现跟控制的彻底打通，才能实现真正的AI赋能。

在光明智慧水厂的建设过程中发现，污水厂相比自来水厂控制更为复杂，但自来水厂在人员管理和流程管理上更加完善，两者优点相结合，才能实现水厂和污水厂的完美交付。基于污水、供水生产环节的深刻研究和经验，上海昊沧在自来水厂这四个环节一定会用到神经网络算法去解决工艺控制的问题(如图标识1234)，谭持程强调，智慧水厂的前提还是要把自动化做到极致，除此之外的工艺环节还需要结合一厂、一策、一水质，去研究控制逻辑、控制标准、控制内容。

在光明水厂项目中，上海昊沧团队4个人、4个月、推导74次，得出了滤池反冲洗控制逻辑图(滤池反冲洗控制逻辑图)，使该环节真正实现无人。谭持程表示，水司采购了大量优质的设备和控制系统，但还需要好的控制程序，从工艺小闭环到大闭环，最后才能实现全厂闭环控制。

怎么将工艺环节与控制相结合，谭持程通过“矾花识别”这一案例，提出通过AI技术挖掘时序数据背后的非线性规律，开发基于神经网络模型的预测控制，就能实现核心工艺的优化控制。

在混凝剂智能投加环节，目前很多水厂尝试了智能精准加药系统，能在水质水量波动的情况下系统自动运行，是该系统的关键所在。在水厂少人无人，水质、水量波动过程中，完全依靠系统自动运行，才是真正实现了人与设备、设备与控制之间的完整闭环。

目前深圳光明水厂在保证良好运行的情况下，实现吨水加药量16.5%的降低，大大降低副产物的产生，同时实现出水浊度降低22%。谭持程强调，自动化就应该是全自动的，光明水厂已经真正做到连续闭环运行五年以上，期间水质水量波动完全摆脱人为参与，全程没有人工操作，实现了真正的无人;一个成熟产品应该有两个检验标准，自动化是否真正能做到无人，以及能否做到连续闭环，连续闭环运转率应该是考核控制的最高标准。

上海昊沧中标的日供水110万立方米的东莞松山湖水厂，也是亚洲一次性建成规模最大的单体水厂，目前正在进入调试阶段，将在明年正式亮相。上海昊沧为其提供所需的全套高级控制，实现大厂在工艺环节、工艺控制上的少人无人。

凭数据工作、凭数据指挥、凭数据决策

目前，不少水司利用大数据、云计算等技术对数据进行深度分析和挖掘，为管理者提供科学的决策支持，谭持程认为数据的管理和决策是水务行业第1.5次降本增效，能真正让业务人员实现真正的凭数据工作，凭数据指挥，凭数据决策。

完全推倒所有的老的烟囱系统是不现实的，数据需要一双眼睛，上海昊沧新推出的产品—“蓝莓”BI，打通过去所有的“烟囱”系统，快速跟BI做整合，实现所有环节的数据在线，真正做到数据分析的“可视”“可管”“可控”“可优”，让业务人员精准提“效”，解决智慧水务数据应用“最后一公里”。

在供排水一体化体系中，将取水量、供水量、漏损、污水处理量、排水量等多条数据同时在线，形成水流拓扑图，水流去向一览无遗;以及通过对电能消耗的汇总监测，形成能流拓扑图，清楚电能消耗情况，实现节能。所有数据在线以后，形成成本分析看板，通过对数据的各种排列组合，发现数据之间的耦合关系，实现真正的降本增效。

二次降本增效：基于AI的全新工作方式

“凭借对水务行业的深刻理解，上海昊沧会不断深入探索AI与水行业垂直领域的结合”，上海昊沧展示的3.0 AI目前已经实现基础的纠错、对话、思考，未来将在2025年2月正式上线，谭持程认为，AI帮我们问问题、回答问题，解决问题，这种场景很快就会到来，水务行业将会进入全新的工作时代。

业务“可视、可管、可控、可优”是每个水司检验数字化水平的标准

谭持程提出检验一个水厂的数字化程度，可以分为这四个阶段：业务可视、业务可管、业务可控、业务可优。

一味只追求可视化大屏是价值非常有限的，要做到完全的业务可视，业务系统应该从最下面硬件感知层开始往上做，数据在线以后利用BI做分析，将人员、业务管理起来，实现真正的可管、可控;最后利用BI、AI做分析及决策，实现真正的业务“可优”。目前大部分水司尚处于1.5、2.5的阶段，离最终业务可优目标仍有一段距离。

上海昊沧2005年成立至今，每年都有产品的迭代升级版本及各类发明专利的诞生。从2016年的MIC移动、互联和云，到2023年的人工智能，上海昊沧一直紧追时代要素进行产品研发，谭持程表示：“人工智能让水厂能感知、会思考、有智慧，是水务行业智能化决策、精细化运行的未来，上海昊沧将继续发挥智慧水务领域的领航作用，推动水务行业向更高、更远的目标迈进。”

编辑：赵凡