【廠(chǎng)長(cháng)說(shuō)】污水廠(chǎng)智慧化建設必要性大嗎?這些難題不能回避
時(shí)間:2023-11-17 作者:admin
隨著(zhù)人類(lèi)科技的發(fā)展與進(jìn)步,近年來(lái),智慧水務(wù)、數字水務(wù)成為水務(wù)行業(yè)的熱點(diǎn)領(lǐng)域,對于污水處理領(lǐng)域,如何貫徹落實(shí)雙碳戰略,積極推進(jìn)智慧污水廠(chǎng)建設,顯得尤為關(guān)鍵。通過(guò)近幾天的查閱和學(xué)習,發(fā)現我國已有部分智慧水務(wù)案例,也有許多污水處理廠(chǎng)正在往智慧化方向發(fā)展,但整體進(jìn)程目前還處于一個(gè)邊研討邊實(shí)踐的階段,尤其是基于當前國內不同區域的經(jīng)濟形勢,不同水務(wù)公司的發(fā)展狀況,都直接決定了傳統污水處理廠(chǎng)從自動(dòng)化到信息化,再到數字化轉型,最后形成智能化這個(gè)過(guò)程的周期長(cháng)短,現就當前國內污水處理廠(chǎng)的智慧化建設的幾點(diǎn)思考如下:
01 污水處理廠(chǎng)智慧化建設發(fā)展應用的好處
目前普遍的智慧化水務(wù)主要是以傳統污水處理廠(chǎng)日常經(jīng)營(yíng)過(guò)程中在工藝、設備、安全、辦公等方面存在的問(wèn)題為導向,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、監控安防、工業(yè)自動(dòng)化控制等一系列技術(shù)手段,建立起了一個(gè)動(dòng)態(tài)管理的智能平臺,提高污水廠(chǎng)運行的自動(dòng)信息化水平,以智能技術(shù)取代人工,打造更精準、更細致、更高效、更便捷的運營(yíng)管理體系,降低傳統污水處理生產(chǎn)運營(yíng)中的一些基礎難點(diǎn):如人工巡檢可能造成的疏忽、手動(dòng)數據錄入可能出現的錯誤、通過(guò)設備表象無(wú)法測量的內在參數可能引起的隱患、因點(diǎn)多面廣而無(wú)法實(shí)現人員全區域覆蓋,和出現異常而后知后覺(jué)的時(shí)效性等一系列問(wèn)題。因此,在智能技術(shù)推行的年代,傳統污水處理廠(chǎng)智慧化水務(wù)的推進(jìn)和建設是很有必要的。
02 污水處理廠(chǎng)智慧化建設的實(shí)際應用
污水處理運營(yíng)管理主要體現在工藝,設備,安全三個(gè)方面,尤其是目前污水處理領(lǐng)域在以工藝為主的基礎之下,設備和安全管理就變成了輔助項,因此,智慧化建設應當從更進(jìn)一步優(yōu)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(gè)層面入手考慮,另外還能畫(huà)龍點(diǎn)睛的增設一些輔助功能,使之更加全面化。
1.工藝運行領(lǐng)域
?、艃x表:以全廠(chǎng)工藝運營(yíng)參數為主,所有儀表參數穩定上傳到中控端,并能自動(dòng)計量各工段用電、用水、用藥,和污泥脫水含水率、出廠(chǎng)過(guò)磅重量等數據,自動(dòng)形成統計,生成報表。
?、撇僮鳎涸谥悄馨葱杵貧?、按需加藥、配比加藥、排泥、除砂等各個(gè)生產(chǎn)現場(chǎng)操作環(huán)節采用自動(dòng)(遠程)控制技術(shù),比如:氨氮和DO儀表設置與風(fēng)機連鎖、硝氮儀表與碳源投加裝置連鎖等、磷酸鹽儀表與除磷投加裝置連鎖等,減少人工操作,提升生產(chǎn)運營(yíng)的自動(dòng)、精準控制。
?、侵悄芊治觯和ㄟ^(guò)視頻感應和儀表智能分析,比人眼更及時(shí)、更準確的發(fā)現問(wèn)題,對于現場(chǎng)管網(wǎng)企業(yè)偷排、進(jìn)水異常、微生物數據、和出水數據等重點(diǎn)工段進(jìn)行分析和監控,比如對來(lái)水顏色、數據、污泥濃度、和出水是否跑泥是否澄澈、曝氣是否均勻識別、投加漏藥檢測識別、格柵渣桶充滿(mǎn)識別等,進(jìn)行感應系統和視頻分析,完全代替人工來(lái)實(shí)現高智能,高效率和及時(shí)性的管控;對企業(yè)偷排方面進(jìn)行智能檢測、監控,和分析,保留數據和影像資料,這樣能規避我方責任和抓實(shí)企業(yè)偷排的證據。
?、燃泄芸仄脚_:建立廠(chǎng)區一體化運營(yíng)管理體系,整合水廠(chǎng)、泵站、管網(wǎng)業(yè)務(wù)數據,比如在系統內設置好廠(chǎng)內外各工段所有建設信息和歷史信息,以及需要控制的參數區間、報警值和異常值、通過(guò)儀表分析和智能感知完成全方位場(chǎng)景智能監控,精確識別風(fēng)險隱患后,通過(guò)智能知識庫,基于當前隱患/問(wèn)題動(dòng)態(tài)推薦最佳解決策略,同時(shí)系統主動(dòng)告警-下發(fā)工單,現場(chǎng)核查-處置記錄,業(yè)務(wù)閉環(huán)-臺賬記錄,數據共享等一系列智能化且經(jīng)驗可沉淀的業(yè)務(wù)流程,并且能在中控PC端、管理人員的移動(dòng)終端同步監控,實(shí)現精準高效的智慧平臺管理。
2、設備管理領(lǐng)域
?、旁O備監控:全廠(chǎng)所有設備均設置自動(dòng)感應和數據上傳,對開(kāi)關(guān)、故障、頻率、開(kāi)度、電流、流量、壓力等狀態(tài)和參數進(jìn)行全面監控和分析,能夠通過(guò)曲線(xiàn)查到該設備所有的運行參數, 通過(guò)溫度、電流、流量、振動(dòng)、溫度、加速度等數據進(jìn)行設備預防性維護,對設備進(jìn)行按需保養,增加設備使用壽命,在此基礎上對設備突發(fā)的異常做到及時(shí)自動(dòng)停機,自動(dòng)切換備用設備,并自動(dòng)報警報修后派發(fā)工單處理,并在周期內對設備腐蝕、沉降等信息進(jìn)行感知更新,降低設備隱患和事故的發(fā)生。
?、圃O備臺賬信息管理:對全廠(chǎng)所有設備均按照動(dòng)、靜、電、儀設備分類(lèi)并設置設備位號,每臺設備安裝對應的二維碼,通過(guò)掃碼可以查閱到設備生產(chǎn)日期和廠(chǎng)家、采購安裝驗收日期與合同、設備狀態(tài)各項參數、維修保養記錄和全流程參與人員等一系列信息,并生成數字化臺賬,實(shí)時(shí)調度查閱,同時(shí)具備設備報修、冷備庫存統計、保養提醒等功能,通過(guò)以上資產(chǎn)數據、變動(dòng)數據、運行數據、維保數據、設備健康度評估等,建立圍繞設備全生命周期的現代化管理體系。
?、窃O備操作:在中控端對設備進(jìn)行開(kāi)、停的基礎上,設備可以根據設定好的時(shí)間、液位、壓力、 流量等控制參數無(wú)需人工干預自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)、停。 比如配電房、儀表間、水質(zhì)檢測間的重點(diǎn)點(diǎn)位設置溫度感應系統,根據季節變化和需求溫度自動(dòng)控制空調的啟停和溫度設置,主要是通過(guò)設備自控減少人工操作,提升生產(chǎn)運營(yíng)的自動(dòng)、精準控制。
?、仍O備檢修:根據設備管理系統智能識別和人為掃碼報修,對于設備檢修和保養維護工作采取工單派發(fā)制,從報修-派單-維修-驗收,一整條設備檢修任務(wù)到人的管理流程,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(shí),自動(dòng)形成設備維修臺賬,對維修頻次高和效能低的設備能及時(shí)辨別,提醒設備管理人員及時(shí)采取相應措施,規避了人工檢修導致的選擇性失明,提升設備管理效率。同時(shí)對于關(guān)鍵的大型動(dòng)設備,構建故障維修設備圖譜,可依托AR技術(shù)進(jìn)行設備維修指導和培訓演示,設備關(guān)鍵部件的故障及維修方式可以進(jìn)行可視化展示和查詢(xún)。
3、安全管理領(lǐng)域
?、?智能感知系統對安全管理的輔助:
?、偃说牟话踩袨椋和ㄟ^(guò)監控智能感知系統來(lái)替代人工來(lái)發(fā)現不安全行為,通過(guò)視頻感應對于人員禁止進(jìn)入的點(diǎn)位,和操作人員勞保著(zhù)裝的穿戴來(lái)代替安全員進(jìn)行現場(chǎng)管控,比如:通過(guò)智能識別,對人員入侵、人員摔倒、勞保佩戴、物品搬遷、人員睡崗等自動(dòng)識別并報警;外管網(wǎng)的泵站普遍為無(wú)人值守狀態(tài),設置該功能可以識別有人偷電和牲畜進(jìn)入等問(wèn)題,降低安全隱患;還能通過(guò)智能手環(huán)的佩戴,實(shí)現對現場(chǎng)操作、維修人員位置、身體狀態(tài),如血壓、心率、疲勞度等生命體征進(jìn)行全面掌握,能實(shí)現比人眼更及時(shí)、更準確、高效率的發(fā)現安全問(wèn)題,降低人員事故風(fēng)險。
?、谖锏牟话踩珷顟B(tài):在危險化學(xué)品庫房、污泥池,進(jìn)水泵房等區域設置有毒有害氣體和化學(xué)品揮發(fā)成份的相關(guān)檢測儀器,對針對地面積水、管道泄漏、煙霧明火等自動(dòng)識別并報警,減少安全事故的發(fā)生,在污水管網(wǎng)里面設置壓力傳感和監控智能感應等技術(shù)手段,對于管網(wǎng)的堵塞,損壞,漫水等問(wèn)題能以最快的速度找到問(wèn)題根源,同時(shí)對污水井蓋可以設置gps/北斗追蹤系統,能及時(shí)進(jìn)行定位追蹤,避免井蓋被盜和缺失造成的安全事故。同時(shí)對井蓋和篦子等靜態(tài)排水資產(chǎn)的監管還可以通過(guò)巡檢車(chē)的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)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(tài),提高人員巡檢效率。
?、郗h(huán)境的不安全因素:在廠(chǎng)區周界安防、地面油污、配電間煙火/煙霧、地面雜亂、排河口水體顏色突變等場(chǎng)景中,通過(guò)及時(shí)的視覺(jué)識別,擴大人工干預危險事件的窗口期,來(lái)減少安全隱患發(fā)展成生產(chǎn)安全事故發(fā)生的概率。工作場(chǎng)所的溫度、濕度、通風(fēng)、換氣、照明等環(huán)境條件可能不合適,例如過(guò)熱、過(guò)冷、潮濕、通風(fēng)不暢、照明不足等,這些環(huán)境條件可能會(huì )影響員工的身體健康和生產(chǎn)安全。工作場(chǎng)所中可能存在粉塵、氣味、噪聲等有害物質(zhì),這些物質(zhì)可能會(huì )對員工的身體健康產(chǎn)生負面影響,例如引起呼吸道疾病、聽(tīng)力損傷等。工作場(chǎng)所中可能存在設備、物料等的不安全狀態(tài),例如設備故障、物料泄漏等,這些不安全狀態(tài)可能會(huì )對員工的生命安全和生產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。
?、凭W(wǎng)絡(luò )信息安全平臺的建立:將水廠(chǎng)區域網(wǎng)絡(luò )系統分為辦公網(wǎng)、工控網(wǎng)、外管網(wǎng)泵站無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)、建立網(wǎng)絡(luò )安全管理中心,設置安全通信網(wǎng)絡(luò ),安全區域邊界,安全計算環(huán)境等,打造可防御、可檢測、可響應、可預測的安全管理體系。
4、智慧水務(wù)的多元化建設
根據污水處理廠(chǎng)已建設完成的智慧化數字管理平臺,在應用層級進(jìn)行有效拓展:
?、?設置企業(yè)信息專(zhuān)欄:對本企業(yè)文化、企業(yè)新聞、榮譽(yù)、技術(shù)核心、通告信息、企業(yè)活動(dòng)等內容一一展示,使自身企業(yè)文化和動(dòng)態(tài)能直接貫徹到一線(xiàn)員工,使之對自身企業(yè)有更清晰的了解。
?、?設置行業(yè)專(zhuān)欄:對環(huán)保行業(yè)信息、國家政策、發(fā)展方向、技術(shù)應用等方面進(jìn)行有效學(xué)習和注解,讓員工更加了解當下的環(huán)保行業(yè)狀態(tài)和局勢。
?、窃O置技術(shù)培訓專(zhuān)欄:結合現場(chǎng)實(shí)際工況和行業(yè)基礎規范制定批量培訓資料供員工學(xué)習,針對員工入場(chǎng)教育和工藝、設備、安全一系列技能掌握的培訓,提高崗位任職技能,重點(diǎn)落實(shí)培訓:現場(chǎng)實(shí)操+理論培訓,培訓后考試資料全部上傳存檔,加強廠(chǎng)區員工技能培養和人員梯隊建設。
?、仍O置智慧友好提醒:針對不同季節和天氣預警,形成智慧友好提醒,比如:雨季防汛排撈提醒、高溫季節人員防暑、現場(chǎng)設施降溫遮陽(yáng)提醒、冬季管道保溫,巡檢通道、除雪車(chē)輛防滑提醒、安全月學(xué)習提醒、重點(diǎn)工作內容提醒、等友好一系列提醒,給日常生產(chǎn)運營(yíng)保駕護航。
(5)設置人機交互體驗:相對于傳統文本和語(yǔ)音交互技術(shù),數字人最重要的價(jià)值是在智能迎賓、來(lái)訪(fǎng)講解的場(chǎng)景中,給用戶(hù)提供更真實(shí)自然的交互方式,體驗更加人性化,服務(wù)更加標準化。
03 污水處理廠(chǎng)智慧化建設目前存在的困難
?、攀芙?jīng)濟影響:自從去年疫情解除以來(lái)全球整體經(jīng)濟發(fā)展放緩,環(huán)保行業(yè)也受到較大影響,造成企業(yè)回款難,發(fā)展難,縮減各項開(kāi)支,也成為企業(yè)不得不的選擇,考慮到當下形勢嚴峻,不少污水處理廠(chǎng)的回款無(wú)法保障基礎的經(jīng)營(yíng)活動(dòng),無(wú)力支付藥劑、設備、檢測等一系列費用,也造成了下游供貨商、生產(chǎn)商現金流周轉不濟,而投資智慧水務(wù)建設和運維過(guò)程都需要一定資金作為支撐,這就導致了承運污水處理廠(chǎng)的小微企業(yè)有心無(wú)力,中型企業(yè)只能選擇量力而行承建一兩個(gè)試點(diǎn)項目,而智慧水務(wù)建設的受眾群體只能是具備一定實(shí)力的大型企業(yè)。
?、剖苄袠I(yè)發(fā)展影響:智慧化水務(wù)建設屬于本行業(yè)一種先驅性理念和實(shí)踐相結合而打造的項目,整體進(jìn)程目前還處于一個(gè)邊研討邊實(shí)踐的階段,目前我國大多數傳統污水處理廠(chǎng)還依賴(lài)于傳統運作,甚至不少設計院、研究院在規劃階段在定性和設計選型方面仍執行十年前的標準和規范,基于當前國內不同區域的經(jīng)濟形勢,不同水務(wù)公司的發(fā)展狀況,造成了目前行業(yè)的分化嚴重,大多數污水處理廠(chǎng)運營(yíng)門(mén)檻較低,對于人員素質(zhì)要求也專(zhuān)業(yè)技能配備同樣也是如此,一座污水處理廠(chǎng)的規范運營(yíng)可以分為很多層級標準,水務(wù)是傳統公共事業(yè)服務(wù)行業(yè),所以行業(yè)的不均衡發(fā)展造成了智慧水務(wù)建設只能是大多數污水處理廠(chǎng)只能遙望的天花板工程。
04 結語(yǔ)
污水處理廠(chǎng)的智慧水務(wù)建設給我們傳統的廠(chǎng)區運營(yíng)管理來(lái)了創(chuàng )新的變革。通過(guò)實(shí)時(shí)監測、智能感應、預測預警等手段,極大程度解決運營(yíng)過(guò)程中的人工運維無(wú)法實(shí)現的眾多難點(diǎn)和困惑,隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展,智慧水務(wù)會(huì )在污水處理領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,為水行業(yè)可持續發(fā)展和安全運行提供有力支持和保障,但是此項工程需要長(cháng)期持續投入資金、人力、物力來(lái)維護支撐平臺運行的設備及軟件系統的更新迭代,如何能做到更親民、更便捷、普惠化,是智慧水務(wù)建設演衍生成產(chǎn)品而被廣泛應用的一條重要路徑,那么到底智慧化水務(wù)能夠給企業(yè)帶來(lái)多大經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,仍需要持續觀(guān)察和考量。