汙水廠智慧(huì)化建設必要性大嗎?這些難題不能回避
來源:人妻系列电影環保 發布時間:2023-11-13
隨著(zhe)人類科技的(de)發(fā)展與進步(bù),近年來,智慧水務、數字水(shuǐ)務成(chéng)為(wéi)水務行業的熱點領域,對於汙水處理領域,如何貫徹落實雙碳戰(zhàn)略,積極推進智慧汙水廠建設,顯得尤為關鍵。通過近幾(jǐ)天的查閱和(hé)學習,發現我國已有(yǒu)部分智慧水務案例,也(yě)有(yǒu)許(xǔ)多(duō)汙水處理(lǐ)廠正在往智慧化方向發(fā)展,但(dàn)整體(tǐ)進程目前還處於一(yī)個邊研討邊實踐的階段,尤其是基於當前國內不同區域的經濟形勢,不(bú)同水務公司的發展狀況,都直接決定了(le)傳統汙水處(chù)理廠從自動化到信息化,再到數字化轉型,*後形成智能化這個過程(chéng)的周期(qī)長短,現就當前國(guó)內汙水處理廠的智(zhì)慧(huì)化建設(shè)的幾點思考如下:
01 汙水處理廠智慧化建設(shè)發展應用的好處
目前普遍的智慧化(huà)水務主要是以傳(chuán)統汙水處理廠日常經營(yíng)過程中在(zài)工藝、設備、安全、辦公等方(fāng)麵存在的問題(tí)為導向(xiàng),通過物聯網、雲計算、監控(kòng)安防、工(gōng)業自動化控製(zhì)等一係列技術手段,建立起了一個動態管理的智能平台,提高汙水廠運行的自動信息化水平,以智能技術取代人工,打造更精準、更(gèng)細致、更高效、更便捷的運(yùn)營管理體係,降低傳統汙水處理生產運營中(zhōng)的一些基礎難點(diǎn):如人工巡檢可能造成的疏忽、手動數據錄入可能出現的錯誤、通過設備表象無法測量的內在參數(shù)可(kě)能引起的隱患、因點(diǎn)多麵廣而無法實現人(rén)員全區域覆蓋,和出現異常而後知後覺(jiào)的時效(xiào)性等一係列問題。因此,在智能技術推行(háng)的年(nián)代,傳統汙水處(chù)理廠智慧化水務的推進和建設是很(hěn)有必要的。
02 汙水處理廠智慧化建(jiàn)設的(de)實際應用
汙水處理運營管理主要體現在工藝,設備,安全三個(gè)方麵,尤其是目前(qián)汙水處(chù)理領域在以工藝為(wéi)主(zhǔ)的基礎(chǔ)之下,設備(bèi)和(hé)安全管(guǎn)理就變成了輔助項,因此,智慧(huì)化建設應當(dāng)從更進一步優化工藝的錦上添花,和設備、安全板塊彌補不足的雪中送炭這兩個層麵入手(shǒu)考慮,另(lìng)外還(hái)能畫龍點睛的增設一些輔助功能,使之(zhī)更加全麵化。
1.工藝運行(háng)領域
⑴儀表:以全廠工藝運營參數為主,所有儀表參數(shù)穩定上傳(chuán)到中控端,並能自動計量各工段用電、用水、用藥,和汙泥脫水含水(shuǐ)率、出廠過磅重(chóng)量等數據,自動形成統計,生成報表。
⑵操作(zuò):在智能按需曝氣、按需加藥、配比加藥、排泥、除砂(shā)等各個生產現場操作環節采用自動(遠程)控製技術,比如:氨氮和DO儀表設置與風機連鎖、硝氮儀表與(yǔ)碳源投加裝置連鎖等、磷酸鹽儀表(biǎo)與除(chú)磷投(tóu)加裝置連鎖等,減少人(rén)工操作,提升生產運營的自動、精準控製。
⑶智能分析:通過視頻感應和儀表智能分析,比人眼更及時、更準(zhǔn)確的發(fā)現問題,對於現場管網企(qǐ)業偷排、進水異常(cháng)、微(wēi)生物數據、和(hé)出水數據等重點工(gōng)段進行分析和監(jiān)控,比如對來水顏色、數據、汙泥濃度、和出水是否跑泥是否澄澈、曝氣是否均勻識別、投加(jiā)漏藥(yào)檢測(cè)識別、格柵渣桶充滿識別等,進行感應(yīng)係統和視頻分(fèn)析,完全代替人工來實現(xiàn)高智能,高效率和及時性的管控;對企業偷排方麵進行智能檢測、監控,和分析,保留數據和影像(xiàng)資料,這樣能規避我方責任和抓實企業偷排的(de)證據。
⑷集中管控平台:建立廠(chǎng)區一體化運營管理體係,整(zhěng)合水廠、泵站、管網業務數據,比如在係統內(nèi)設置好廠內外各工段所(suǒ)有建設信息和曆史信息,以(yǐ)及需(xū)要控製(zhì)的參數區間(jiān)、報警值和異常(cháng)值、通過儀(yí)表分(fèn)析和智能感知完成全方位場景智能監控,精確識別風險(xiǎn)隱患後,通過智(zhì)能知識庫,基(jī)於當前隱患/問題動態推(tuī)薦(jiàn)*佳解(jiě)決(jué)策略,同時係統(tǒng)主動告警(jǐng)-下發(fā)工單,現場核查-處置記錄,業務閉環-台賬記錄,數據共享等一係(xì)列智能化且經驗可沉澱的業(yè)務流(liú)程,並且能(néng)在中控PC端、管理人員的移動終端(duān)同步監控,實現精準高效的智(zhì)慧平台管理。
2、設備管理領域
⑴設備監控:全廠所有設備均(jun1)設置自動(dòng)感應和數據上傳,對開關(guān)、故障、頻率(lǜ)、開度、電流、流量(liàng)、壓力(lì)等狀態和參數進行全麵監控和分析,能夠通過曲(qǔ)線查到該設備所(suǒ)有的運行(háng)參數, 通(tōng)過溫度、電流、流量、振動、溫度、加速度等數據進行設備預防性維(wéi)護,對設備進行(háng)按需保養,增(zēng)加設(shè)備使用(yòng)壽命,在此基礎上對設備突發的異常做到及時自動停機,自動切換備用設備,並自動報警報修後派發工單(dān)處理,並在周期內對設備腐蝕、沉降(jiàng)等信息進行感知更新,降低設備隱患和事故的(de)發生。
⑵設備台賬信息(xī)管理:對全廠所有設備均按照(zhào)動、靜、電、儀設備分類並設置設(shè)備位號,每台設(shè)備安裝對應的二維碼,通過掃碼可以查閱到設備生產日期(qī)和廠家、采購安裝驗收日期與(yǔ)合同、設(shè)備狀態各項參數、維修保養記錄和全流程(chéng)參與人(rén)員等一係列信息,並生成數字化台賬,實時調度查閱,同時具(jù)備設備報修、冷(lěng)備庫存(cún)統計、保養提醒等功能,通過以上資產數據、變(biàn)動數據、運行數據、維保數據、設備健康度(dù)評(píng)估等,建立(lì)圍繞設備(bèi)全生命周期的現代化管(guǎn)理體係。
⑶設備(bèi)操作:在中控端對設備進行開、停的基礎上(shàng),設備可以根據設定好的時間、液位、壓力、 流量等控製參數無需人工(gōng)幹預自動進行開、停。 比如配電房、儀表間、水質檢測間的重點點位設置溫度感應係統,根據季節變化和需求溫度自動控製(zhì)空調的啟停和溫度(dù)設置(zhì),主(zhǔ)要是通過設備自控減少人工操作,提升(shēng)生產運營(yíng)的自動、精準控製(zhì)。
⑷設備檢(jiǎn)修:根據設備管(guǎn)理係統智能識別和人為掃(sǎo)碼報修,對於設備(bèi)檢修和保養維護工作采取(qǔ)工單(dān)派發製,從報修-派單(dān)-維(wéi)修-驗收,一整條設備(bèi)檢修任務到人的(de)管理流(liú)程,能有效識別出設備維修人員責任心、維修技能、每日工作量和工作效率的同時,自動形成設備維修台賬,對維修頻次(cì)高和效能低的(de)設備能及時辨別,提醒設備管理人員及時采取相應措施,規避(bì)了人工檢修導致的選擇性失明,提升設備管理(lǐ)效率。同時(shí)對於關鍵的大型動設(shè)備,構建故障(zhàng)維修設備圖譜,可依托AR技術(shù)進行設備維修指導和培訓演示,設(shè)備關鍵部件的故障(zhàng)及維修方式可以(yǐ)進行可視化展示和查詢(xún)。
3、安全管理領域
⑴ 智能感知(zhī)係統對安全管理的輔(fǔ)助:
①人的不安全行為:通過監控智能感知係統來替代(dài)人工來(lái)發現(xiàn)不(bú)安全行為,通過視頻感應對於人員禁止進入的(de)點位,和操作人(rén)員勞保著裝的穿戴來代替安(ān)全員進行(háng)現場管控,比(bǐ)如:通過智能識別,對人員入侵、人員摔倒、勞保佩戴、物品搬遷(qiān)、人員睡崗等(děng)自動(dòng)識別並報警;外管網的泵(bèng)站普(pǔ)遍為無(wú)人值守狀態(tài),設置該功能可(kě)以識別有人偷電和牲畜進入等問題,降(jiàng)低安全隱患(huàn);還能通過智(zhì)能手環的佩戴,實現對現(xiàn)場操作、維修人員位置、身體狀態,如血(xuè)壓、心率、疲勞度等(děng)生命體征進行全麵掌握,能實現比人眼更及時(shí)、更準確、高效率的發現安全問題,降低人員事故風險。
②物的不安全(quán)狀態:在危險(xiǎn)化(huà)學品庫房、汙泥池,進水泵房等區域設置有毒有(yǒu)害氣體和化學品(pǐn)揮發成份的相關檢測(cè)儀器,對針對(duì)地麵積水、管道泄漏、煙霧明火等自動識(shí)別並報警,減少安全事故的發生,在汙水管(guǎn)網裏麵設置壓力傳感和監控(kòng)智能感(gǎn)應等技術手段,對於管網(wǎng)的堵塞,損壞,漫水等(děng)問(wèn)題能以*快的速度找到問(wèn)題根源,同時對汙水井蓋可以(yǐ)設置gps/北鬥(dòu)追蹤係(xì)統,能及(jí)時進行定位追蹤,避免井蓋被盜和缺失造成的(de)安全事故(gù)。同時對井蓋和篦(bì)子等靜態排水資產的監管還可以通過巡檢車的(de)方式進行動態識別井蓋丟失、井周破損、井蓋破損、井蓋沉陷、篦周破損、篦子沉陷等狀態,提高人(rén)員巡檢效(xiào)率。
③環境的不安全因素:在廠區周界安防、地麵油汙(wū)、配電間煙火(huǒ)/煙霧、地麵雜亂、排河口水體顏色突變(biàn)等場景中,通過(guò)及時的視覺識別,擴大人工幹預危險事件的窗口期,來(lái)減少(shǎo)安全隱患發展(zhǎn)成生產(chǎn)安全事故發生(shēng)的概率。工作場所的溫度(dù)、濕度、通風、換氣、照明等環境條件(jiàn)可能不合適,例如過熱、過冷、潮濕(shī)、通風不暢、照明不足等,這些環境條件可能會影響員工(gōng)的身體健康和生產安全。工作場所中可能存在粉塵、氣(qì)味、噪(zào)聲等有(yǒu)害物質(zhì),這些物質可能會(huì)對員工的身體健康產生負麵影響,例如引起呼吸道疾病(bìng)、聽力損傷等。工作場所中可能存在設備、物料等的不安全狀態,例如設備故障、物料泄(xiè)漏等(děng),這(zhè)些不安全狀態可能會對(duì)員工的生命(mìng)安全和生產安全產(chǎn)生威脅。
⑵網絡信(xìn)息安全平台的建(jiàn)立:將水廠區域網絡係統分為辦公網(wǎng)、工控網(wǎng)、外(wài)管網泵(bèng)站無線(xiàn)專網、建立網絡安全管理中心,設置安全通信網絡,安全(quán)區域邊界,安全(quán)計(jì)算環境等,打造可防禦、可檢測、可響應、可(kě)預測的安全管理體(tǐ)係。
4、智慧水務的多元(yuán)化建設
根據汙水處理廠已建設完成的智慧化(huà)數字管理平台,在應用層級進行有(yǒu)效拓展:
⑴ 設置企(qǐ)業信息專欄:對(duì)本企(qǐ)業文化、企業新(xīn)聞、榮譽、技(jì)術核心(xīn)、通告信息、企業活動等內容一一展示,使自(zì)身企(qǐ)業文化和動態能直接(jiē)貫徹到一線員工,使之對自身企業有(yǒu)更清晰的了(le)解。
⑵ 設置(zhì)行業專欄:對環保行業信(xìn)息、*政策(cè)、發展方向、技術(shù)應用等(děng)方麵進行有效學習和(hé)注解,讓員工更加了解當(dāng)下的(de)環保行業狀態和局勢。
⑶設置(zhì)技術培訓專欄:結合現場實際工況和行業基礎規範製定批(pī)量(liàng)培訓資料供員(yuán)工(gōng)學習,針對員工入場教(jiāo)育和工藝、設備、安全一係列技能掌握的培訓,提高崗位任職技能,重點落(luò)實培訓:現場實操(cāo)+理論(lùn)培訓,培訓後考(kǎo)試資料全部上傳存檔,加強廠區員工技能培養和人員梯隊建(jiàn)設。
⑷設置智慧友好提醒:針對不同季節和天氣預警,形成智慧友好提(tí)醒,比如:雨季(jì)防汛排撈提醒(xǐng)、高溫季節人員防暑、現場設施降溫遮陽提醒、冬(dōng)季管道保溫,巡檢通道、除雪車輛(liàng)防滑提醒、安(ān)全(quán)月學習提醒、重點工作內容提醒、等友好一係(xì)列提醒,給日常生產運(yùn)營保駕護航。
(5)設置(zhì)人機(jī)交互體驗:相對於(yú)傳統文本和語音交互技術,數字人*重要的價值是在智能迎賓、來訪講解的場景中,給用戶提供更真實自然的交互方(fāng)式,體驗更加人性化,服務更加標準(zhǔn)化。
03 汙水處(chù)理廠(chǎng)智慧化(huà)建設目前存在的困難(nán)
⑴受經濟影(yǐng)響(xiǎng):自(zì)從去年疫情解除以來全球整體經濟發展放緩,環保行業(yè)也受到較大影響,造成企業回款難,發展難,縮減各項開支,也成為企業不得不的選擇(zé),考慮到當下形勢(shì)嚴峻,不少汙水處理廠的回款無法保障基礎的(de)經營活動,無力支付藥(yào)劑、設備(bèi)、檢測等一係(xì)列費用,也(yě)造成(chéng)了下遊供貨商、生產商現金流周轉不濟(jì),而投資智慧水務建設和運維過程都需要一定資金(jīn)作為支撐,這(zhè)就(jiù)導致了承運汙水處理廠的小微企(qǐ)業有心(xīn)無力,中型企業隻能選擇量力而行承建一兩個試(shì)點項目,而智慧水務(wù)建設的受眾群體隻能是具備一定實力的大型企業。
⑵受行業發展影響:智(zhì)慧化水務建設屬於(yú)本行業一(yī)種先驅(qū)性理念和實踐相結合而(ér)打造的項目,整體(tǐ)進程目前還處於一個邊研(yán)討邊實踐的階段,目前我(wǒ)國(guó)大多數(shù)傳(chuán)統汙(wū)水處(chù)理廠還依賴於傳統運作,甚至不少(shǎo)設計(jì)院、研究院在規(guī)劃階段在定性和設計選(xuǎn)型方麵仍執行十年前的標準和規範,基於當前國內不同區域的經濟形勢,不同水務公(gōng)司的發展狀況,造成了目前行業的分化(huà)嚴重,大多數汙水處理廠運營門檻較低,對於人員素質(zhì)要求也專業技能(néng)配備同(tóng)樣也是如此,一座汙水處理廠(chǎng)的規(guī)範運營可以分為很多層級標準,水務是傳統公共事業服務行(háng)業(yè),所以(yǐ)行業的不均衡發展造(zào)成了智慧水務建設隻能是大多數汙水處理廠隻能遙望的天花板(bǎn)工程。
04 結語
汙水處理廠的智慧水務建設給我們傳統的廠(chǎng)區運營管理來了創新的變革。通過實時監測、智能感應、預測預(yù)警等手(shǒu)段,極大程度解決運營(yíng)過程中的人(rén)工運維(wéi)無法實現的(de)眾多難點和困惑,隨(suí)著技術的不斷發展(zhǎn),智慧水務會在(zài)汙水處理領域(yù)發揮越來越重(chóng)要(yào)的作用,為水行業可持續發展和安全運行提供有力支持和保障,但是(shì)此項工程需要長期持續投入資(zī)金、人力、物力來維護支撐平台運行的設備及軟(ruǎn)件係(xì)統(tǒng)的更新(xīn)迭代,如何(hé)能做(zuò)到更親民、更便捷、普(pǔ)惠化,是智慧水務建設演衍(yǎn)生(shēng)成產品而被廣泛應用的一條重要路徑,那麽到底(dǐ)智慧化水務能夠給企業帶來多大經濟效益和社會效(xiào)益,仍需要持續觀察和考量。