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摘要：
水處理是重要的民生工程，做好污水處理各環(huán)節(jié)的減污降碳事關(guān)人民群眾切身利益。《減污降碳協(xié)同增效實施方案》指出：開展城鎮(zhèn)污水處理和資源化利用碳排放測算，優(yōu)化污水處理設(shè)施能耗和碳排放管理；推進污水處理廠節(jié)能降耗，優(yōu)化工藝流程，提高處理效率。利用先進技術(shù)減污降碳已經(jīng)越來越受到重視，而生物處理曝氣是其中一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
曝氣量的控制決定著整個系統(tǒng)…
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水處理是重要的民生工程，做好污水處理各環(huán)節(jié)的減污降碳事關(guān)人民群眾切身利益。《減污降碳協(xié)同增效實施方案》指出：開展城鎮(zhèn)污水處理和資源化利用碳排放測算，優(yōu)化污水處理設(shè)施能耗和碳排放管理；推進污水處理廠節(jié)能降耗，優(yōu)化工藝流程，提高處理效率。利用先進技術(shù)減污降碳已經(jīng)越來越受到重視，而生物處理曝氣是其中一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
曝氣量的控制決定著整個系統(tǒng)對廢水的處理效果和污水處理廠能耗水平。曝氣量較小時，會抑制系統(tǒng)中的硝化反應(yīng)，還會引起曝氣池中絲狀菌繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹；而曝氣量較大時會增加電耗，同時強烈的空氣攪拌還會打碎污泥絮體從而影響出水水質(zhì)。此外回流的硝化液也會把氧帶入缺氧區(qū)，從而影響反硝化效果。
因此，迫切需要利用人工智能等新技術(shù)來推進水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將大數(shù)據(jù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、強化學(xué)習(xí)等技術(shù)真正應(yīng)用到水處理的工藝優(yōu)化中，優(yōu)化溶解氧控制邏輯，提高控制精度，從而保障出廠水質(zhì)穩(wěn)定，降低處理能耗，推動減污降碳協(xié)同增效。
面對越來越多的精準(zhǔn)曝氣處理需求，南棲仙策旗下工業(yè)智能決策品牌——矢量智控推出了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的智慧曝氣控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)作為L3級智能化全流程解決方案的重要組成部分，能與其他水處理環(huán)節(jié)上的神經(jīng)矢量控制器協(xié)作聯(lián)合控制，實現(xiàn)更大決策空間、全局目標(biāo)導(dǎo)向的最優(yōu)總體控制。極大地緩解了溶解氧不穩(wěn)定、過度曝氣導(dǎo)致的高藥耗、多排泥等問題，實現(xiàn)曝氣處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗、協(xié)同增效的目標(biāo)。
產(chǎn)品介紹
矢量智控智慧曝氣控制系統(tǒng)基于REVIVE平臺，以神經(jīng)矢量控制器為載體，深度集成污水曝氣環(huán)境仿真神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、曝氣控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、曝氣監(jiān)控管理系統(tǒng)、控制器管理系統(tǒng)等，為生活污水、工業(yè)廢水曝氣處理提供AI智能控制。
傳統(tǒng)優(yōu)化方式中，系統(tǒng)控制能力的升級大多需要進行閥門等設(shè)備的改造。而智慧曝氣控制系統(tǒng)可以在現(xiàn)有設(shè)備上提升控制能力，快速獲得逼近極限的曝氣效果。并且能夠根據(jù)曝氣環(huán)境狀態(tài)，推演未來變化趨勢，提前感知系統(tǒng)異常和故障，更好地保障系統(tǒng)連續(xù)運行，從而減輕專業(yè)人員的觀測判斷工作。
在實際運行中，智慧曝氣控制系統(tǒng)通過污水曝氣環(huán)境仿真神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型精確捕捉生物池溶解氧與鼓風(fēng)機運行、進水水質(zhì)、進水水量、回流污泥濃度等數(shù)據(jù)特征之間的細(xì)微變化和內(nèi)部聯(lián)系，準(zhǔn)確推理出當(dāng)前生物池狀態(tài)、進水狀態(tài)與鼓風(fēng)機運行工況下溶解氧未來趨勢變化，并在實際運行中不斷采集數(shù)據(jù)進行定期更新與調(diào)整，確保環(huán)境模型與實際工況的一致性。
同時，曝氣控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基于環(huán)境仿真神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過預(yù)測的溶解氧趨勢，及時調(diào)整鼓風(fēng)機控制策略，優(yōu)化整體曝氣控制效果。
產(chǎn)品優(yōu)勢
01 系統(tǒng)可感知
污水曝氣環(huán)境仿真神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可感知系統(tǒng)狀態(tài)，便于識別系統(tǒng)異常和故障。
02 環(huán)境自適應(yīng)
可根據(jù)水質(zhì)、流量等變化情況，及時調(diào)整運行參數(shù)，保持曝氣系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)。
03 多變量控制
支持鼓風(fēng)機和閥門的協(xié)同控制，以最佳節(jié)能和最小損耗的組合，確保不同工況下曝氣系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。
04 可擴張性強
可靈活增加加藥控制器、內(nèi)回流控制器等實現(xiàn)曝氣上下游工藝協(xié)同控制，最終達到污水全流程智能化控制。
應(yīng)用案例
目前，矢量智控智慧曝氣控制系統(tǒng)已在多地污水廠落地應(yīng)用。位于浙江的某污水廠多年來依靠精細(xì)化管理的經(jīng)驗總結(jié)，已經(jīng)實現(xiàn)了良好的曝氣控制效果。但是隨著處理水質(zhì)要求日益嚴(yán)格以及相應(yīng)國家節(jié)能降耗的政策，該廠希望矢量智控能夠利用人工智能技術(shù)，在已有的儀器儀表設(shè)施的基礎(chǔ)上，將溶解氧進一步穩(wěn)定控制，并實現(xiàn)鼓風(fēng)機的節(jié)能。
矢量智控利用智慧曝氣控制系統(tǒng)，完美地解決了該廠的智能化改造需求，并創(chuàng)新地采用間歇式曝氣控制，在保證生物池穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，解決了該污水廠“大馬拉小車”的問題。
經(jīng)過近一年的線下實踐證明，矢量智控智慧曝氣控制系統(tǒng)可以通過機理模型、數(shù)理模型及仿真平臺的綜合運用，以機器自主學(xué)習(xí)、不斷迭代擇優(yōu)后可以實現(xiàn)對生物池溶解氧全自動、精細(xì)化穩(wěn)定控制。不僅有效降低了該廠出水中的總磷總氮，還使該廠鼓風(fēng)機能耗平均降低10%以上，每年可為該廠節(jié)省數(shù)十萬元電費。
當(dāng)前，矢量智控正在與上下游伙伴共同打造城市水務(wù)生產(chǎn)L3級智能化全流程解決方案，方案已在取水、制水、送水、排水、污水處理等環(huán)節(jié)收獲成效，可以為取水泵房、輸水泵房、凈水廠制水、污水處理等全過程提供智能化閉環(huán)控制。
未來，矢量智控將不斷深耕技術(shù)、優(yōu)化方案、提質(zhì)服務(wù)，以人工智能先進技術(shù)構(gòu)建城市水資源管理新模式，打造水務(wù)“新質(zhì)生產(chǎn)力”，推動城市水務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。
矢量智控作為南棲仙策旗下專注工業(yè)智能決策的品牌，專注為高端裝備和復(fù)雜流程工業(yè)提供基于AI技術(shù)的L3級智能控制產(chǎn)品及解決方案。公司以客戶為中心，開創(chuàng)了基于強化學(xué)習(xí)的智能控制新技術(shù)，以神經(jīng)矢量控制器為核心產(chǎn)品，成功應(yīng)用于多個行業(yè)龍頭企業(yè)，樹立了行業(yè)標(biāo)桿。
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