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“自動化”、“智能化”和“交互性”:智慧水廠建設分析!

2021-03-22

現代化水廠等于智慧水廠,但智慧水廠不等于現代化水廠。工業 1.0 的時候目標為機械化,工業 2.0 時目標為電氣化,工業3.0 時目標為自動化,到了現在目標為智能化(即智慧化)。智慧水廠是以原本水廠自動化治水技術為基礎進行進一步的增“智”。原來傳統化水廠滿足于自動化技術應用,部門與部門間聯系溝通不那么順暢,從而導致了一些浪費乃至損失。 
智慧水廠有三個重要關鍵詞“自動化”、“智能化”和“交互性”,即在原本自動化基礎上,增加一些如 WiFi、數據分析儀、水壓表等在線監測設備,通過實時數據傳輸獲得全廠制水的運行狀況,通過可視化的方式有效整合水廠各個部門及制水設備,形成一個水廠物聯網,將制水信息及時進行分析、整合傳達到各個相應的部門,并且做出相對應的建議方案,從而達到生產、管理、維修、化驗等,以達到“智慧”的狀態。 
01 
智慧(現代化)水廠建設的現狀 
 
當前智慧(現代化)水廠系統建設主要由兩大群體組成:一是傳統制水系統建造商(即為水廠建設及設備自控施工方),了解制水過程,擁有大量的實際經驗,但對智慧水廠方面入門晚,信息技術薄弱;二是信息技術公司,掌握信息化技術全面,但缺乏專業技術支撐,導致許多功能成為“雞肋”。在智慧水廠誕生初期,給予了過高的期待值,認為智慧水廠即為全自動水廠、少人水廠乃至無人水廠。 
目前,智慧水廠仍然存在諸多問題: 
缺少整體設計 
缺少整體設計,缺少頂層領域的設計,雖然結合當下熱門的大數據、AI、區塊鏈等,但并沒有實現其功能和效果。 
標準不統一 
各種 GIS、SCADA、MIS、DMA、建模公司都有自己的一套標準,大致分為數據標準 GIS、SCADA 等各類數據,不同廠家、不同系統,軟硬件難兼容。 
發展不平衡 
全國各地水廠發展不平衡,行業的思想比較滯后,跨行業水平能力過低,單純為“智慧”而“智慧”,沒有根據水廠目前實際運行模式和軟硬件情況下設計功能。 
 
02 
智慧(現代化)水廠建設建議分析 
 
 
(一)因地制宜追求務實 
許多水廠看似工藝一樣,實則受限于水源地、運營技術專業性水平、設備工藝、自動化程度、運行習慣、當地排放標準等因素,每個水廠都是獨立個體,一味模板化套用則根本起不到效果。首先,智慧水廠系統不是取代人成為水廠的制水主題,而是起到輔助的功能,要明白真正使用到的功能是什么,這就是前期提出的為什么要進入實地進行考察調研,與運營方進行交流,就是把運營方經過多年的實地運營經驗轉變到系統里。在明確目標為中心時,輔以數據運維、提升效率、科學決策、組織協同的思路,在這種思路下努力創新,做到以實際用途為核心的智慧水廠系統,依據出水的不同特點,優化工藝條件和運行參數,進行技術上的改進。 
 
(二)軟硬統一標準 
某水廠有 8 個相同功能的儀表,卻有 8 種通訊協議和 8 種獨自的系統。這就是典型的硬件和其自身軟件形成一體,往往這種情況下智慧系統結構受限于下層硬件綁架,系統過多編寫設備通信協議導致了軟件臃腫和不穩定性。因此,應軟硬分家,將硬件設定一種標準的通信協議,以穩定系統,更加流暢運行。統一標準具體指在各類數據采集儀、上位機、儀表等數據標準是模糊的,硬件廠商協議五花八門,系統接口更是沒有,所以必須首先統一數據標準,其次是協議標準,最后是接口標準。在統一三個標準下,數據采集和判斷對智慧系統起到了加速作用。淘汰故障或損壞的不良設備,加強運營維護,提升其穩定性和可調節性,改變大致粗略管理為細節管理,實現信息數據的規范化。 
圖片 
(三)長久追蹤堅持創新 
目前已建設的智慧水廠往往存在重視前期設備架設和系統安裝,輕視后期管理維護和改進。由于安裝建設智慧水廠底層系統就要耗費傳統水廠大部分自動化調試的資金,價格昂貴,存在一次采購安裝能用十年的心態,導致在使用后缺乏運營維護,成為只看不用的面子工程。智慧水廠建設方如果在一次安裝后沒有后續開發合同的情況下,也就沒有長久追蹤改進,使其更多成為單位歷史施工案例。水平落后是整體智慧水廠乃至智慧水利的一大通病,即由于系統軟件薄弱和缺乏水廠專業技術支撐形成跨行業對比水平低。智慧水廠由于地區發展不平衡,滿足日常的固步自封,不愿創新,導致行業思想落后,更多的是由于總體行業沒有高技術人才流進與交流,所以行業整體水平落后是必然的。 
圖片 
(四)打好基礎靈活選擇 
智慧水廠系統就像一個房子,現在需求蓋一層但未來是有蓋三層的規劃,這就要看地基是否打得好。不能單單把視覺上面的東西做得完美忘記那些看不到很重要的地方,千里之堤潰于蟻穴??梢园岩徊糠衷O備從原來購買的方式轉變于租賃,比如服務器。自己架設私有云,軟硬一體最大的優點就是信息存在內部局域網不會外泄?,F在租賃的云服務(阿里云、騰訊云等)越來越多被人接受及使用,其服務模式軟硬分離,極大方便了使用者。