面向工业4.0的智能水厂解决方案

一、方案概述

  水务是物联网与大数据技术最广泛应用的行业，面向工业4.0的智能水厂以大数据、物联网、人工智能、CPS等新一代信息技术为基础，以达到水厂整个生产运行过程的高度信息互通、反应快捷和高效节能，从而实现对传统水厂的智能化升级和再造。

二、应用架构

• 基于物联网技术实现水厂从原水、水厂、到管网的全工艺流程数据的实时采集。

• 通过数据的集中汇聚，打通数据流和工艺流，实现单一水厂数据到全生产链数据的融合贯通。

• 通过基于人工智能的模型算法和水厂工艺的模型仿真，实现水厂各生产环节的智能化控制。

三、智慧水厂AI应用

应用一：给予人工蜂群算法的智能泵组调度

  智能泵组调度通过泵组寻优模型对水泵进行组合搭配，基于水泵特性模型算出各种搭配下的总功率，寻优模型代入限制条件，找出总功率最优的配对组合，实现对该水泵工作组合进行推荐。帮助水司实现供水水泵的最低电耗，从而降低自来水生产成本。

应用二：基于LSTM神经网络的智能加药

  基于LSTM神经网络的智能加药系统用于实现对混凝剂药液投加量的准确预测；根据原水的流量、浊度、PH、温度变化，连续预测混凝剂的投加量，有效控制混凝剂用量的投入，从而实现混凝剂投加的精准控制，不仅能降低人工干预的频率，也能节约药耗，提高水质安全。

应用三：基于通透率指标模型的智能反冲洗系统

  智能反冲洗通过水头损失量与滤层出水量，建立滤层通透率指标模型。基于该指标模型，即可基于当前水头损失值和过滤水量判断出滤层的通透水平。当通透水平低于阀值时，就触发反冲洗步骤，以此达到按需冲洗，动态地调整反冲洗周期，避免不必要的定期冲洗。

四、方案特点与效益

五、应用案例