污水處理水站智能化管理系統(tǒng)

虞文偉

（岱山縣秀山鄉(xiāng)自來(lái)水廠，浙江 舟山 316000）

水資源是社會(huì)重要的基礎(chǔ)資源，隨著人類的增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展，對(duì)水資源的需求與消耗也越來(lái)越大，水資源安全已經(jīng)越來(lái)越受到各國(guó)的重視。污水處理是實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的重要方式之一，而且在回收利用水資源的同時(shí)還可以降低環(huán)境污染。但是污水處理的能耗較高，其效益與成本常常不成正比，這也造成了很多城鎮(zhèn)的中小學(xué)污水處理廠并未投入運(yùn)行之中。污水處理過(guò)程中的消耗主要包括電能、水污染處理藥劑以及燃料等，其中電能消耗占比70%以上。影響污水處理廠能耗的因素主要是環(huán)境、水污染處理工藝以及污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。其中自動(dòng)化程度是主要的因素之一，智能信息化技術(shù)可以有效提高污水處理的自動(dòng)化程度，降低污水處理中資源的消耗與人力的投入，并提高污水處理過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力，可以較為有效的提高污水處理的效果。

1 污水處理中智能化信息技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

1）信息安全性問(wèn)題。信息安全是現(xiàn)代社會(huì)中存在最大的威脅之一，雖然污水處理的數(shù)據(jù)信息看起來(lái)普通，但是其實(shí)它包含了很多關(guān)乎于個(gè)人信息安全的信息，通過(guò)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件從污水?dāng)?shù)據(jù)信息中可以獲得大量非常具有價(jià)值的信息。但是在污水處理的智能化信息技術(shù)應(yīng)用中，現(xiàn)階段對(duì)于信息安全的重視性還非常不足，智能化信息技術(shù)在污水處理中需要大量的數(shù)據(jù)交互，這個(gè)過(guò)程中非常容易造成信息泄露，尤其是部分不法人員的惡意挖掘數(shù)據(jù)，非常容易造成大量用戶的個(gè)人信息泄露。

2）數(shù)據(jù)完整性問(wèn)題。智能化信息技術(shù)在污水處理中的高效性基于數(shù)據(jù)的完整程度，但是現(xiàn)階段由于污水處理系統(tǒng)中信息安全的防護(hù)不足，很容易導(dǎo)致黑客惡意入侵，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行惡意篡改、刪除等操作，破壞污水?dāng)?shù)據(jù)信息的完整性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，從而影響污水處理的效率和準(zhǔn)確性。造成污水處理效果不佳，導(dǎo)致環(huán)境污染等問(wèn)題。

3）智能化信息技術(shù)系統(tǒng)拒絕服務(wù)的問(wèn)題。雖然智能化信息技術(shù)的污水處理極為高效，但是其主要是依賴信息設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)器等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制操作。一旦信息設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)器出現(xiàn)故障、訪問(wèn)量超出數(shù)據(jù)服務(wù)器的承載能力、地震等不可控因素造成服務(wù)器物理?yè)p壞等，那么就會(huì)造成系統(tǒng)宕機(jī)問(wèn)題，影響污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，拒絕進(jìn)行污水處理服務(wù)。

2 污水處理水站智能化管理措施

1）優(yōu)化污水處理廠智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建技術(shù)路線。推動(dòng)中國(guó)污水處理行業(yè)的良好發(fā)展，健全污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，科學(xué)搭建智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，必須著重優(yōu)化污水廠智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建技術(shù)路線，建立并完善信息化平臺(tái)功能。從宏觀層次來(lái)分析污水處理大數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)完整的污水廠智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)技術(shù)路線，首先，要分別設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)、智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備電力系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)，處理好這三者的銜接關(guān)系。自動(dòng)化控制屬于前饋系統(tǒng)，是決策支持系統(tǒng)的智能化升級(jí)。此外，決策支持系統(tǒng)組合模塊與功能包括生產(chǎn)大數(shù)據(jù)庫(kù)、電力監(jiān)控異常預(yù)報(bào)預(yù)警、倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)、工藝模擬優(yōu)化和故障診斷修復(fù)等。最終，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)將反饋數(shù)據(jù)一并輸入智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)之中，形成污水處理廠的智慧水務(wù)信息化平臺(tái)。其次，智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備兼容性與獨(dú)立性，這樣方能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)PC互聯(lián)網(wǎng)的同步訪問(wèn)，使得污水處理從進(jìn)水、處理過(guò)程管控、工況優(yōu)化、信息挖掘、異常感知和故障修復(fù)移動(dòng)便捷。

2）大數(shù)據(jù)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其主要的特點(diǎn)是可以對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面準(zhǔn)確快速的分析，并提供可供參考的結(jié)果。隨著現(xiàn)代社會(huì)生活水平的提高，污水的來(lái)源與類型越來(lái)越多樣化，且存在著顯著的動(dòng)態(tài)變化性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)由于數(shù)據(jù)處理能力不足，需要先對(duì)污水信息進(jìn)行甄選，提取價(jià)值較高的信息進(jìn)行分析，分析的結(jié)果的全面性與代表性不足。而大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將所有的數(shù)據(jù)采集起來(lái)集中進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)分析的全面性極高，即便是價(jià)值較低的數(shù)據(jù)，通過(guò)整合后也可以體現(xiàn)出較高的價(jià)值。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用與污水處理中可以建立科學(xué)的污水處理數(shù)學(xué)模型，該模型對(duì)污水處理具有一定的指導(dǎo)意義，且可以建立污水處理的平臺(tái)，該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)展現(xiàn)污水處理的情況，并與超標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行聯(lián)系，為節(jié)能減排提供指導(dǎo)。

3）加強(qiáng)智慧水務(wù)信息化建設(shè)。全面做好污水處理工作，搭建污水處理智能化平臺(tái)，須重視加強(qiáng)智慧水務(wù)信息化建設(shè)。在此環(huán)節(jié)，污水處理廠應(yīng)秉承“由簡(jiǎn)入難”“逐層開發(fā)”“逐步見效”的方針，根據(jù)各分支系統(tǒng)的不同功能，依次做好以下4步工作。（1）搭建信息集中管理平臺(tái)，組建完備的數(shù)據(jù)庫(kù)，為搭建污水處理廠智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)提供良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，增加必要在線測(cè)量?jī)x點(diǎn)位獲得數(shù)據(jù)，將自動(dòng)控制系統(tǒng)所采集的信息（包括水質(zhì)指標(biāo)、過(guò)程參數(shù)等）、化驗(yàn)室檢測(cè)報(bào)告結(jié)果、工作人員值班日志、倉(cāng)庫(kù)管理進(jìn)銷存賬單等分類管理，一并收入生產(chǎn)大數(shù)據(jù)庫(kù)之中。此外，污水處理廠可以將大數(shù)據(jù)庫(kù)分為設(shè)備子庫(kù)、工藝子庫(kù)、能耗子庫(kù)和檢測(cè)子庫(kù)等，這樣能夠避免生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息零散化，提高信息傳輸效率和利用率。（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化分析，自動(dòng)生成趨勢(shì)顯示結(jié)果。污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)進(jìn)水量、出水流量、水質(zhì)參數(shù)、過(guò)程參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與能耗數(shù)據(jù)信息自動(dòng)生成動(dòng)態(tài)趨勢(shì)報(bào)表或者分析圖，以便于實(shí)現(xiàn)精確控制、精細(xì)化管理，達(dá)到節(jié)能降耗、減污增效的目的，全面了解污水處理廠基本運(yùn)行情況。（3）建立自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)管理系統(tǒng)，優(yōu)化異常報(bào)警功能。首選，污水處理廠應(yīng)全面分析挖掘歷史數(shù)據(jù)，制定各自水廠的“健康標(biāo)準(zhǔn)”，設(shè)計(jì)采集數(shù)據(jù)與健康標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)比對(duì)程序，確保該程序能根據(jù)所采集數(shù)據(jù)，對(duì)工藝運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)并判斷異?；虍惓Ｕ髡?。其次，開發(fā)信息發(fā)布平臺(tái)，使該平臺(tái)能自動(dòng)在中控電腦提醒并發(fā)送手機(jī)短信，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況，能自動(dòng)將預(yù)警信息發(fā)送至工作人員。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，污水處理具有非線性、時(shí)變性以及不確定性的特點(diǎn)，在中小型污水處理廠建立智能化信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)指令自動(dòng)發(fā)送，及時(shí)對(duì)反饋信號(hào)做出反應(yīng)，從技術(shù)和管理上簡(jiǎn)化了工藝流程，保證污水處理設(shè)備與污水處理的流量適配，提高污水處理效率，降低污水處理無(wú)意義的能耗。中小型污水處理廠應(yīng)用智能化信息技術(shù)，不僅更為靈活，而且還降低了人工成本，通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的適當(dāng)調(diào)控，對(duì)當(dāng)前污水處理的實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的處理，既保證了污水處理的效果同時(shí)也降低了污水處理的成本。現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，未來(lái)必將出現(xiàn)更多的新技術(shù)新設(shè)備提高污水處理的效益，而污水處理廠也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，積極發(fā)展，跟上時(shí)代的步伐。