中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
針對自來水處理過程中混凝劑投加量依靠經(jīng)驗(yàn)判斷、投加過程依賴人工干預(yù)、投加精確性差等特點(diǎn)，中交路橋科技智能加藥投加控制系統(tǒng)采用“前饋+模型+反饋”的多參數(shù)控制模式，系統(tǒng)采用多變量協(xié)同影響建模，基于模型驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動兩種驅(qū)動方式建立模型，通過建立“灰盒”模型并利用其降低數(shù)據(jù)模型優(yōu)化過程中的計算量，同時引入模型預(yù)測控制策略，控制加藥泵（組）的啟/停、運(yùn)行負(fù)荷的變化，實(shí)現(xiàn)“按需供藥”。當(dāng)有多個投加點(diǎn)時，智能加藥投加控制系統(tǒng)可通過控制加藥管路的支管閥門開度，實(shí)現(xiàn)不同加藥點(diǎn)投加量的合理分配。
中交路橋科技智能加藥投加控制系統(tǒng)模型驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動的雙協(xié)調(diào)驅(qū)動模式，一方面解決了基于現(xiàn)有業(yè)務(wù)知識的機(jī)理模型較為籠統(tǒng)、精度不高的技術(shù)難點(diǎn)；另一方面，減少了數(shù)據(jù)模型建立、參數(shù)優(yōu)化中的計算量，提升了優(yōu)化效率，同時避免了數(shù)據(jù)模型計算結(jié)果與業(yè)務(wù)常識相悖的情況，更加有利于復(fù)雜模型在實(shí)時控制系統(tǒng)的運(yùn)用。
智能加藥投加控制系統(tǒng)通過分析進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)與混凝劑投加量之間的關(guān)系，得出相關(guān)水質(zhì)參數(shù)與投加量之間的函數(shù)關(guān)系式，建立加藥模型，以各種進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)如流量、濁度、溫度、PH等作為模型輸入，輸出相應(yīng)的混凝劑投加量，作為用戶的操控參考。同時，模型還包括校正自學(xué)習(xí)模塊，以沉后濁度作為評估指標(biāo)，分析本次投加是否需要校正以及作為新樣本訓(xùn)練模型。
智能加藥投加控制系統(tǒng)采用“平臺+功能模塊”架構(gòu)部署，其中，高級控制平臺是一套建立在PLC自控系統(tǒng)之上，能夠處理復(fù)雜算法和業(yè)務(wù)邏輯的智能化控制軟件開發(fā)平臺。它能夠?yàn)樗畯S提供較為全面的邏輯冗余控制策略、精細(xì)化的控制方案，為實(shí)現(xiàn)水廠全自動、高可靠、智能化運(yùn)行提供全方位技術(shù)支撐。
用戶通過在軟件上創(chuàng)建新項(xiàng)目，定義現(xiàn)場采集變量、按需選取功能運(yùn)算塊或自定義算法腳本，并配置各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)等系列過程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行的多策略控制、工藝控制參數(shù)在線自動優(yōu)化、關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)的智能化控制、控制模型自由組態(tài)等應(yīng)用，從而幫助提高控制系統(tǒng)可靠性和運(yùn)行效率，降低物料成本，給企業(yè)帶來顯著效益。生產(chǎn)智能化各功能模塊支持在運(yùn)管平臺及數(shù)字孿生平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行有效集成與整合，以運(yùn)管平臺或數(shù)字孿生系統(tǒng)為載體，展示相關(guān)的優(yōu)化、管理功能。
由于各種外部原因采集數(shù)據(jù)有可能出現(xiàn)存在噪點(diǎn)、跳點(diǎn)、丟失等情況，而錯誤的數(shù)據(jù)有可能導(dǎo)致控制執(zhí)行出現(xiàn)問題，影響業(yè)務(wù)判斷。數(shù)據(jù)預(yù)處理機(jī)制實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時診斷，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，規(guī)避因輸入信號的異常波動或者遺失而帶來的控制輸出結(jié)果計算的不正確的影響。
自來水廠的設(shè)備、在線儀表經(jīng)常處于嚴(yán)峻的工況環(huán)境下，信號傳輸過程中受到各種干擾，造成信號傳輸不準(zhǔn)確，嚴(yán)重者甚至造成在線信號無法使用，這樣的信號將無法被直接采用?；炷齽┩都涌刂葡到y(tǒng)中，對于數(shù)據(jù)的有效性特別設(shè)計了常見在線儀表的數(shù)據(jù)處理策略。在線信號處理策略基于在線儀表的測量原理、信號特征等設(shè)計了相應(yīng)的糾錯處理策略，如去跳、去噪、補(bǔ)遺、平滑以及替代等處理策略，保證進(jìn)入到系統(tǒng)的信號在一定置信度區(qū)間內(nèi)可以被采用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
中交路橋科技智能加藥投加控制系統(tǒng)基于“平臺+模塊”的設(shè)計架構(gòu)，可支持項(xiàng)目遠(yuǎn)期規(guī)模擴(kuò)展時的快速部署，以及不同控制環(huán)節(jié)的功能擴(kuò)展。此外，軟件還可支持SDK二次算法開發(fā)，對用戶自主開發(fā)的算法或模型進(jìn)行模塊化封裝，從而在線驗(yàn)證模型的實(shí)際控制效果，擴(kuò)展更多的工藝優(yōu)化控制模塊。
中交路橋科技智慧污水廠管理平臺，實(shí)現(xiàn)對污水廠進(jìn)行集中監(jiān)控，真實(shí)反應(yīng)污水廠的建設(shè)施工、生產(chǎn)、運(yùn)維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺對各個工藝環(huán)節(jié)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行集中監(jiān)控，使得各級管理人員能夠及時、準(zhǔn)確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個污水廠生產(chǎn)運(yùn)維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立智慧污水廠數(shù)學(xué)模型，通過監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)、水量，智能調(diào)節(jié)加藥量、曝氣量、污泥回流量等，以降低污水廠的生產(chǎn)運(yùn)營成本，科學(xué)指導(dǎo)污水廠的智慧運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)整個污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
