“智慧水务”是建设“智慧城市”的必要部分，是实现“美丽中国”的重要环节。本文通过对目前污水处理厂自动化系统现状和处理措施的分析、提出利用污水处理厂自动化控制系统的信息收集及信息共享功能实现智慧水务应用的案例，阐述智慧水务系统未来的发展方向和实施经验。最后总结实现智慧水务给污水处理自动化控制带来的的好处。

 

　　1、前言

 

　　近年来，水资源污染问题的日益凸显，对人们正常的生产和生活用水产生严重影响，甚至会对人们健康构成威胁，因此，城市居民应对提高水资源的利用率和水资源的再生利用的问题重点关注，作为环保行业重要支柱的污水、废水处理行业在我国蓬勃发展，污水处理厂建设、运营、管理等方面技术得到极大改进。

 

　　其中，自动化控制系统作为运营管理的重要组成部分也越来越得到重视。伴随着行业监管的加强、人工成本的大幅度上升和企业自身盈利的需要，污水处理自动化、信息化及智能化技术的发展空间被打开。污水处理自动化技术主要通过先进的处理设备和自动化系统对污水进行处理，从而实现净化水质的目的。

 

　　当前，越来越多的城市开展了智慧城市的建设。智慧水务作为其中重要的组成部分，正日益引发关注。但到底该如何着手开展智慧水务建设？水务行业原有的各个环节应如何变革创新，以最大限度的发挥自动化控制系统在智慧水务中的作用。

 

　　这些关键性的执行问题，我认为，现阶段关于智慧水务的探讨不能仅停留于概念层面，而要结合智慧城市的宏观目标，真正从“大数据智慧”的目标和内涵出发，客观务实地对污水处理自动化控制系统的智慧水务应用进行研究分析。

 

　　2、“智慧水务”的内涵

 

　　“智慧水务”利用现代先进技术，大量收集、深入挖掘水务信息，建立大数据云，广泛运用数据云，全面把握水务信息，提高水务管理的效率和质量。主要工作对象是城市供水、用水、耗水、排水、污水收集处理、再生水综合利用等。本文就是介绍智慧水务在污水处理的应用。“智慧水务”建设阶段主要处于“智慧城市”基础设施建设向智能化建设过渡的阶段，其主要特征体现在以下5个方面：

 

　　（1）更全面的感知。通过信息收集的全面性、信息处理的快速性，可以全面地把握全局的水务信息状况。

 

　　（2）更主动的服务。依靠先进的技术进行监测，及时发现问题，及时作出合理的方案，及时处理问题。

 

　　（3）更自动的控制。“智慧水务”控制沿用“工业4.0”的由集中式控制向分散式增强型控制发展的模式，在集中控制的模式条件下，可以分为防洪工程控制体系、水源工程控制体系、城市供水工程控制体系、城市排水工程控制体系和生态河湖工程控制体系，实现管理的自动化。

 

　　（4）更科学的决策。基于数据云，依靠智能仿真、智能诊断、智能预报、智能调度、智能控制和智能服务于一体，对水务做出科学的决策。

 

　　（5）更及时的应对。对突发的事件，基于智能化的监测、科学合理的决策，处理工作更加及时、可行。

 

　　3、污水处理自动化系统的现状和处理措施

 

　　近年来国内引进国外先进技术应用于污水厂的自动控制系统,已广泛采用集散式监控系统,应用了自动化程度较高的检侧仪表,各种新工艺、新设备也大量出现并得到应用,并且取得了良好的效果。但污水处理厂自动化控制系统还应该在以下方面更好地为水厂运营管理提供服务。

 

　　（1）污水处理工艺发展很快,一些复杂高效工艺的出现,要求自动化控制系统从经验式固定程序向智能化发展。特别是一些重要的工艺环节如絮凝加药、泵站调度、二次生化等采用先进的检测仪器和智能化的控制方式,不仅可以提高处理效果,而且可以获得明显的经济效益,对污水厂的经济运行意义重大。

 

　　（2）污水处理自动控制系统中采用了一些先进的自动化数据采集设备、仪表传感器、通讯总线技术，但自动化控制系统实施过程中往往注重控制功能和数据实时性的实施，对设备运行记录、水质参数、设备报警等信息只做到了简单的存储功能，缺乏对数据进行更深程度的统计分析。此类自动化控制系统应用很难对污水处理工艺调整及优化、节约能源等方面提供辅助决策帮助。

 

　　（3）利用污水处理厂自动化控制系统采集到的基础数据进行统计分析。对污水处理厂的进、产、排三个主要环节进行监控，将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息实时传送到远端云计算平台，通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理，建立各个环节的相互规约模型，分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案，实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。

 

　　（4）污水处理厂设备、仪器维修、维护无信息依据。污水处理自动控制系统中记录了设备仪表的报警信息。可作为设备需要紧急处理依据，对于设备的日常维护信息没有记录，例如：机械设备的机油更换、pH计、污泥浓度计、泥位计等仪器均有严格的使用维护要求,包括接触探头的定期清洗、标定,设备损耗维修等等均无记录。但自动化控制系统可以清晰准确的记录每台机械设备的累积运行时间，这就需要自动化控制系统与设备管理系统共享信息，使每个设备的累积运行时间服务于设备的日常维修与维护，为设备资产管理系统提供基础数据。

 

　　（5）自动化控制系统的设计应该依据污水厂的规模、工艺复杂程度合理地选择控制系统。使自控水平、设备水平与工艺水平相适应,控制系统结构要力求简明,避免复杂的控制模式造成系统可靠性下降的问题。针对污水处理工艺特点,研究优化控制机理,开发与主导工艺相适应的污水处理厂集散式自动化控制系统。