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。
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。
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。