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智慧水務系統(tǒng)

三友環(huán)保智慧水務系統(tǒng)匯集物聯(lián)網(wǎng)接入采集、精準化控制、一體化中央監(jiān)控、移動化管理平臺、大數(shù)據(jù)挖掘、科學化決策分析于一體，
大大提高處理過程的自動化、智能化控制水平，穩(wěn)定工藝參數(shù)，提高出水水質，節(jié)省人力物力，降低運營成本。

自動化
智能化
移動化
數(shù)字化
標準化
集約化

產(chǎn)品體系

智慧水廠綜合管控平臺
分布式區(qū)域指揮控制中心
雨污分流管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)

智慧水廠綜合管控平臺

污水處理系統(tǒng)是一個復雜的生物化學處理系統(tǒng)，是典型的非線性、多變量、不穩(wěn)定、大時滯系統(tǒng)，干擾因素眾多且不確定。相對于發(fā)達國家污水處理行業(yè)，我國在污水處理的工藝方面并不落后，但在運營管理及優(yōu)化控制仍有較大差距。

污水處理的運行成本高，其中鼓風機占據(jù)污水廠電耗的60%左右，合理準確的對溶解氧進行控制，不僅可以保證出水水質穩(wěn)定，還可以節(jié)約大量的電耗。目前，通過人工控制曝氣量的方式對溶解氧進行控制，仍然是大多數(shù)污水處理廠采用的方法，實際上，溶解氧的需求量受進水水質、水量、溫度等多種因素影響，人工控制有很大局限性。

針對以上情況，三友環(huán)保圍繞污水處理廠的整體精準實時監(jiān)測與智能控制，自主研發(fā)了HPB智能控制子系統(tǒng)、智能曝氣子系統(tǒng)、DO/PH/ORP多路傳感器、SV-N在線監(jiān)測設備和光源式界面分析儀等。同時，為了使水廠的管理更加便捷與直觀，還構建了數(shù)字孿生系統(tǒng)。

- 適用場景
  采用活性污泥工藝的城市污水處理廠。
- 系統(tǒng)原理
  HPB智能控制系統(tǒng)主要采用基于機器學習的數(shù)據(jù)驅動模型和基于機理模型的修正機理模型相結合的方式，將海量的工藝過程數(shù)據(jù)進行實時分析與處理，實現(xiàn)污水處理廠出水水質在線預測，得到不同進水負荷下適宜的運行參數(shù)，達到以最小的能耗和藥耗獲得較佳的出水水質的效果。
- 核心優(yōu)勢
  邏輯優(yōu)化 三友環(huán)保研發(fā)的HPB智能控制系統(tǒng)，模仿人類行為的雙回路控制邏輯，將機理模型與數(shù)據(jù)驅動模型相結合獲得全局最優(yōu)調控方案。目前市場主流控制系統(tǒng)有兩種：一種是基于機理模型的控制系統(tǒng)，它依賴于數(shù)據(jù)初值和模型參數(shù)設定，不能滿足自我演化和環(huán)境自適應的智能化要求。一種是基于數(shù)據(jù)驅動模型的控制系統(tǒng)，它依賴于經(jīng)驗數(shù)據(jù)樣本，直接應用于污水處理復雜體系時很難獲得全局最優(yōu)調控方案。
  
  算法精確 HPB智能控制系統(tǒng)可根據(jù)污水廠處理工藝、進出水水質、參數(shù)可獲取性、模型穩(wěn)定性等精確地進行參數(shù)優(yōu)化調整。進口仿真軟件一般是基于歐美地區(qū)的水質數(shù)據(jù)建立的仿真模型，并不適用于中國的水質情況。且其過程算法已經(jīng)完全封裝好，不允許進行修改。國產(chǎn)仿真軟件大部分是由無污水處理工藝機理研究能力及經(jīng)驗的軟件公司開發(fā)，參數(shù)優(yōu)化邏輯不精準。
  
  適用性強 HPB智能控制系統(tǒng)可模擬傳統(tǒng)活性污泥、分段進水、接觸氧化、硝化、反硝化、交替硝化反硝化、氧化溝工藝、AB法及生物化學同時除磷等活性污泥法污水處理工藝，獲得穩(wěn)態(tài)與動態(tài)的出水效果。系統(tǒng)程序本身為相關的水質特性和動力學參數(shù)的修正留下了充分余量，可廣泛適用于不同具體條件、不同工藝、不同地域。
- 適用場景
  本系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，采用模塊化設計，可根據(jù)不同污水處理廠的實際需求進行定制。
- 系統(tǒng)原理
  三友環(huán)保研發(fā)的智能曝氣系統(tǒng)采用“前饋+模型+反饋”控制策略優(yōu)化曝氣控制，實現(xiàn)氣量的按需分配，使生化池需氧量達到動態(tài)平衡。
  
  其中DO控制模型是基于進水流量、曝氣量和生化池微生物分解合成代謝動力學參數(shù)、氧傳質系數(shù)Kla 來計算和調節(jié)生化池中的DO（溶解氧）濃度。利用城市污水處理廠在線監(jiān)測設備，獲得實時出水參數(shù)值，為處理作業(yè)提供前端反饋信號，從而建立溶解氧實時閉環(huán)控制系統(tǒng)。在保證出水水質的前提下，減少電耗，降低運行費用。
- 主要特點
  平緩節(jié)能 平緩且節(jié)能的DO管控。
  
  動態(tài)設定 迅捷且合理的動態(tài)DO設定，相比國內(nèi)外同類產(chǎn)品，抗沖擊負荷能力強。
  
  精準控制 “前饋+模型+反饋”，氣水比更優(yōu)，出水水質更穩(wěn)定。
- 主要功能
  虛實映射 搭建虛擬空間，用數(shù)字化的方法構建一個和現(xiàn)實污水廠一模一樣的數(shù)字世界，通過控制端實現(xiàn)對污水廠物理實體的了解、分析和優(yōu)化，實現(xiàn)精準的虛實映射。
  
  分析管控 實現(xiàn)全時域的物聯(lián)感知體系，同時實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的動態(tài)分析功能，讓數(shù)據(jù)更加及時，更加精準，實現(xiàn)更加全面的管控。
  
  運維管理 結合平臺算法實現(xiàn)設備故障的預測及預警功能，減少現(xiàn)場的故障時間，管理所有設備的運維動作。
  
  在線審批 嵌入工單系統(tǒng)，實現(xiàn)污水處理廠的線上管理及審批。
- 產(chǎn)品原理
  通過物聯(lián)網(wǎng)技術，將對應的DO、PH和ORP等水質參數(shù)轉換成可用的輸出電信號，采用有線或無線的方式，把數(shù)據(jù)傳送給廠區(qū)或云服務器，為數(shù)據(jù)采集、存儲、展示與分析等提供服務。
- 適用場景
  污水處理
  
  水處理設備
  
  水處理加藥控制
  
  水產(chǎn)養(yǎng)殖
  
  脫硫塔
- 產(chǎn)品特點
  自由組合 PH、DO、ORP三種探頭可自由組合。
  
  無需接電 可根據(jù)需求選配太陽能組件，比如對流域水體等應用場景。
  
  數(shù)據(jù)上云 數(shù)據(jù)可通過485總線連入PLC，支持數(shù)據(jù)上云。
  
  自動沖洗 在設備出現(xiàn)臟污的情況下，可自動沖洗。
- 產(chǎn)品原理
  利用邊緣控制設備，按照預設的檢測周期自動將混勻的曝氣池活性污泥混合液注入量筒，攝像頭采集圖像，并利用機器視覺相關算法智能識別SV數(shù)值。
- 適用場景
  水質檢測實驗室
  
  污水處理廠活性污泥沉降性能檢測
- 產(chǎn)品特點
  全自動測試
  
  基于邊緣計算和機器視覺的圖像識別算法
  
  自動清洗
  
  參數(shù)可靈活配置
  
  支持PLC通訊
- 產(chǎn)品原理
  通過主動光源發(fā)射可見光，利用光感器件采集透過液相或固相衰減過的光信號，對連續(xù)采集的光電數(shù)據(jù)進行分析，得到固液分界面的高度值，檢測誤差在5CM以內(nèi)。
- 適用場景
  冶金、電力、制藥、化工、石油、水質處理等行業(yè)
  
  污水處理工廠：固體沉淀測量
  
  飲用和過程水處理：固體沉淀測量、過濾器監(jiān)控和反沖洗、大理石片罐的液位測量
  
  所有行業(yè)公用事業(yè)：靜態(tài)分離過程、過程水的再利用、產(chǎn)品分離、漂浮過程
- 產(chǎn)品特點
  全自動測試
  
  主動光源測量法
  
  基于邊緣計算和機器學習的智能算法
  
  自動清洗
  
  參數(shù)可靈活配置
  
  支持PLC通訊

分布式區(qū)域指揮中心

每個城市都在不同區(qū)域分布著規(guī)模不一的污水處理廠，生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的采集和分析是一項非常繁瑣的工作，伴隨著城市用水量與日俱增，迫切需要一個“水務智慧大腦”，為水務要素生產(chǎn)和運行調度提供決策和支撐，提升管理效率。

適用場景

多個污水處理廠管理
多個一體化污水處理設備運維
流域、水質環(huán)境在線監(jiān)測

主要功能

全覽
包括多廠運行一覽、項目分布、當?shù)靥鞖馇闆r等。
監(jiān)控
對現(xiàn)場實景、運行數(shù)據(jù)、工藝組態(tài)、儀器儀表、水質數(shù)據(jù)、項目日志的監(jiān)控等。
報警
對運行異常情況進行報警。
運維
對加藥、排泥、水質、電耗等信息的錄入。
數(shù)據(jù)
包括水質曲線及報表、設備運行狀態(tài)曲線、儀表數(shù)據(jù)曲線等。
管理
對人員、設備、藥劑、材料、庫存等的管理。

雨污分流管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)

地上地下各類管網(wǎng)、管線作為承擔信息傳輸、能源輸送、污水排放等與人民生活息息相關的城市基礎設施，往往具有規(guī)模大、范圍廣、種類多、分布復雜、變化大等特點。伴隨著城市化進程的的不斷深入，地上地下管網(wǎng)的建設更加頻繁、地下管網(wǎng)規(guī)模更加龐大與復雜，傳統(tǒng)的管理手段已不足以適配當下地下管網(wǎng)的管理需要。

系統(tǒng)原理

三友環(huán)保雨污分流管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過對管網(wǎng)管線基礎數(shù)據(jù)（坐標、管徑、埋深等）進行三維可視化仿真，實現(xiàn)對管網(wǎng)管線空間分布數(shù)據(jù)的可視化表達，借助平臺的提供的強大地理空間分析功能，可以快速開展三維設施網(wǎng)絡分析、斷面查看、開挖分析、凈距分析、碰撞分析、連通性分析等空間分析，滿足地上、地下管網(wǎng)管線的一體化、精細化、可視化管理，實時監(jiān)測及通過智能算法分析雨污分流管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，集中匯總到管理平臺，從而實現(xiàn)監(jiān)測預警管理及應急輔助決策。

主要功能

1、全面完整的多元時空數(shù)據(jù)支撐能力；
2、支持地形、影像、矢量、三維模型、傾斜攝影測量等基礎地理數(shù)據(jù)處理、存儲、發(fā)布；
3、支持動態(tài)軌跡、手機信令、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測、氣象預報等動態(tài)時空數(shù)據(jù)實時接入、存儲、時空建模、高性能時空查詢；
4、高可用分布式架構、支持動態(tài)擴容、彈性計算；
5、百億級數(shù)據(jù)高性能后臺計算和秒級時空查詢輸出。

成功案例

CASE