毛志峰，王晨

（青島市團(tuán)島污水處理廠，山東 青島 266002）

在現(xiàn)代化的污水處理廠管理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代背景，基于智能化和信息化的管理觀念，搭建相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，提高污水處理廠的整體管理效率與質(zhì)量。把握污水處理廠工藝復(fù)雜、設(shè)備類型多樣等特征，提高污水處理廠的智能化和信息化管理效率。

1 污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)概述及搭建必要性

1.1 概述

污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，是基于污水處理廠應(yīng)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等，對(duì)污水處理廠操作管理、數(shù)據(jù)控制、質(zhì)量監(jiān)測(cè)等進(jìn)行集成化管理和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)污水處理全過(guò)程智能化、信息化和數(shù)字化的管理平臺(tái)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，對(duì)污水處理廠內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)污水處理的全過(guò)程智能化和信息化管理。

1.2 搭建必要性

污水處理廠在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中承擔(dān)著重要責(zé)任，為進(jìn)一步提高污水處理廠的管理效率，需要積極推進(jìn)其信息化建設(shè)速度，圍繞污水處理廠的發(fā)展方向把握其運(yùn)行管理階段呈現(xiàn)出的相關(guān)問(wèn)題。既要改善以往粗放式的控制管理，也要打破半自動(dòng)化管理所帶來(lái)的限制，基于智能化、信息化的發(fā)展要求優(yōu)化污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)匯總分析，并推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)全面深入。為最大程度地滿足污水處理量的現(xiàn)實(shí)需求，污水處理廠需要逐步優(yōu)化其污水處理工藝，引進(jìn)適宜的污水處理設(shè)備[1]。污水處理廠需要不斷提升其工作效率，并借助技術(shù)支持降低管理難度和強(qiáng)度，同時(shí)也要避免人工操作所產(chǎn)生的延時(shí)性，通過(guò)智能化、信息化的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制，采用智能化的管理方式發(fā)出相應(yīng)的操作指令。同時(shí)也進(jìn)一步落實(shí)精細(xì)化的管理目標(biāo)，落實(shí)節(jié)能降耗要求，在落實(shí)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)積極改善客觀環(huán)境，在平臺(tái)搭建的過(guò)程中也可以進(jìn)一步提升經(jīng)營(yíng)管理的決策效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠的實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)性監(jiān)控。此外，也可以保障運(yùn)行管理安全，降低污水處理過(guò)程中所使用的藥劑給人員帶來(lái)的傷害，遠(yuǎn)程控制相應(yīng)的閥門、調(diào)控生化池風(fēng)機(jī)等，保證污水處理廠的運(yùn)行效率。

2 污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建要求

污水處理廠所處的地理位置不同，其基礎(chǔ)條件也各有差異，在污水處理工作中很難統(tǒng)一完整的流程，大多是根據(jù)其實(shí)際情況采取針對(duì)性的治理方案。污水處理工藝控制、治理模式、運(yùn)營(yíng)水平等具有明顯的差異化，所以在智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建的過(guò)程中也要根據(jù)其呈現(xiàn)的特征完善相應(yīng)的功能。在當(dāng)前環(huán)境下，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、終端自動(dòng)化儀表、流程控制系統(tǒng)等較為常見，這些自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能性普遍較強(qiáng)，既可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集也能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)收集時(shí)主要是通過(guò)PLC 及計(jì)算機(jī)，再借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，而對(duì)于各類泵及曝氣設(shè)備等也能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，其中開關(guān)調(diào)整、設(shè)備變頻、故障報(bào)修、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等功能都在持續(xù)優(yōu)化。同時(shí)污水處理設(shè)施電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用也可以保證用電安全，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)、通信模塊等為工具，在配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集以及遠(yuǎn)程控制中都充分體現(xiàn)其技術(shù)使用價(jià)值[2]。對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)，在智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建的過(guò)程中，其內(nèi)部所配置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)仍需要進(jìn)行功能完善，做好自動(dòng)化控制和智能化管理，同時(shí)也動(dòng)態(tài)監(jiān)控各項(xiàng)數(shù)據(jù)做好信息采集，更有助于實(shí)現(xiàn)全局管理目標(biāo)，及時(shí)進(jìn)行模塊調(diào)整，提升污水處理的整體效果。污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建的具體要求如下：

1.安全性：污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)作為系統(tǒng)，需保障其安全性，確保系統(tǒng)不受非法入侵的威脅，系統(tǒng)一定要采用防火墻、入侵檢測(cè)、加密等措施保證系統(tǒng)的安全。

2.實(shí)時(shí)性：污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)要求實(shí)時(shí)獲取污水處理廠的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理，無(wú)論是在數(shù)據(jù)處理的速度還是數(shù)據(jù)處理的精度上，都要有一個(gè)很好的保證。

3.易用性：污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)要做到易于操作、易于維護(hù)，讓管理者輕松上手，同時(shí)要結(jié)合實(shí)際的管理流程來(lái)設(shè)置界面，讓用戶可以更好地了解系統(tǒng)的配置和處理。

4.數(shù)據(jù)規(guī)模：污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)要做到大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理方式、分析方式等，從而更好地服務(wù)管理者，提高生產(chǎn)效率。

3 污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建問(wèn)題分析

從污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建的問(wèn)題來(lái)看，部分地區(qū)設(shè)備老化以及技術(shù)升級(jí)速度慢的問(wèn)題較為常見，各設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性相對(duì)較差，安全性也難以保證。當(dāng)設(shè)備的穩(wěn)定性能降低時(shí)，需要人工進(jìn)行操作與干預(yù)，并關(guān)注運(yùn)行安全，這也給智能化和信息化管理帶來(lái)了極大的限制，而新舊設(shè)備出現(xiàn)混搭，各個(gè)系統(tǒng)之間的兼容性也存在問(wèn)題。污水處理廠進(jìn)行信息采集時(shí)存在困難，當(dāng)污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)提升后，有些再生水廠進(jìn)行擴(kuò)能提標(biāo)改造，采用的新建工藝單元預(yù)留了信息采集端口，但是部分原有的設(shè)備不具備此項(xiàng)功能，這也導(dǎo)致信息對(duì)接上存在較大限制。與此同時(shí)，配套的相關(guān)設(shè)施性能上存在缺陷，這給平臺(tái)信息化建設(shè)帶來(lái)了影響，污水處理廠中電耗、藥耗的控制力度不足。污水處理廠一般涉及鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等諸多設(shè)備，但是風(fēng)管彎頭多，管壓高，各個(gè)部件運(yùn)行監(jiān)測(cè)的要求也高，智能化控制的難度會(huì)不斷提升。在搭建智能化和信息化的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)時(shí)也強(qiáng)調(diào)設(shè)備信息化的聯(lián)動(dòng)效率，并確保各個(gè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和全面性，所以污水處理廠需要通過(guò)編程智能判斷已經(jīng)采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)進(jìn)行指令發(fā)布。這就要求對(duì)控制設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行全面管理，更有助于實(shí)現(xiàn)污水處理廠的智能信息化管理[3]。所以在實(shí)踐的過(guò)程中，服務(wù)器從PLC 采集到的數(shù)據(jù)需要保證其準(zhǔn)確度，所運(yùn)用到的各個(gè)技術(shù)和設(shè)備也需要保證其使用安全，同時(shí)也要避免出現(xiàn)信息誤報(bào)等情況，可以合理運(yùn)用監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，保證平臺(tái)搭建的各個(gè)環(huán)節(jié)都有序進(jìn)行，最大程度降低污水處理廠的運(yùn)行管理風(fēng)險(xiǎn)。

4 污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建策略分析

4.1 完善污水處理廠智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)功能

隨著污水處理的要求逐步提升，污水處理廠在組織各項(xiàng)工作時(shí)也要充分落實(shí)相關(guān)要求，并積極推進(jìn)污水處理行業(yè)高效和規(guī)范發(fā)展，搭建智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)是一個(gè)重要舉措，有助于污水處理廠整體管理實(shí)效提升[4]。對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)需要不斷健全污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)，著重更新智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建技術(shù)路線，并根據(jù)實(shí)際需求完善智能化信息化平臺(tái)功能模塊。在規(guī)劃過(guò)程中需要優(yōu)先設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)、智能化工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、電力支持系統(tǒng)等，并保證各個(gè)系統(tǒng)之間的銜接性。通過(guò)自動(dòng)化控制降低人工處理壓力，并做好相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和數(shù)據(jù)前饋，為各項(xiàng)決策計(jì)劃提供支持，而利用大數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝模擬優(yōu)化和故障診斷修復(fù)等可以實(shí)現(xiàn)污水處理廠的智能化管理。將相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋到指定位置，構(gòu)建信息化和智能化的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，從而突出水務(wù)信息化平臺(tái)所具有的實(shí)際價(jià)值。而保證控制網(wǎng)絡(luò)的兼容性也能夠確保數(shù)據(jù)的調(diào)取以及多部門協(xié)作，全方位掌握污水處理過(guò)程，并做好異常感知[5]。通過(guò)源頭設(shè)計(jì)確保智能化和信息化的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)可以滿足污水處理廠實(shí)際管理需要，從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工安裝全流程進(jìn)行質(zhì)量控制，并對(duì)以往的設(shè)備進(jìn)行翻新改造，及時(shí)更換老舊設(shè)備，優(yōu)化相應(yīng)管路，并適當(dāng)調(diào)整閥門位置，更新閥門種類。而對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的搭建也和操作人員息息相關(guān)，所以需要做好人才轉(zhuǎn)型與儲(chǔ)備工作，針對(duì)污水處理廠智能化和信息化管理要求，合理配置現(xiàn)場(chǎng)值守人員，并適當(dāng)增設(shè)技術(shù)崗位。積極推進(jìn)人才的轉(zhuǎn)型發(fā)展，并做好日常考核評(píng)估，確保人才可以滿足污水處理廠工作開展需要。

4.2 做好先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)

污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建，在總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也要做好先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)工作，積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)融合，基于污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建目標(biāo)，完善相應(yīng)的技術(shù)體系。在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下規(guī)劃設(shè)計(jì)不同分支技術(shù)的層次和功能模塊，在保證系統(tǒng)運(yùn)行安全與穩(wěn)定的同時(shí)，提供云咨詢、云網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、云運(yùn)營(yíng)維護(hù)等多項(xiàng)功能。同時(shí)也組建全面且高效的綜合模型，把握污水處理工藝的效果，分析系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)保證各項(xiàng)工作開展均可留痕和追溯，在保證其智能化的效果時(shí)實(shí)現(xiàn)公開透明化管理。而存儲(chǔ)于系統(tǒng)平臺(tái)中的數(shù)據(jù)信息也可被有效利用，關(guān)注污水處理流程安全，做好相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)各個(gè)處理單元進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，并根據(jù)各單元智能控制所帶來(lái)的效益與智能化管理中的風(fēng)險(xiǎn)客觀分析智能化和信息化管理的綜合效益。

4.3 做好污水處理廠平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建是提升工作實(shí)效的有力途徑，在規(guī)劃設(shè)計(jì)智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)時(shí)需要做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，堅(jiān)持總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能化設(shè)計(jì)、通信自動(dòng)化設(shè)計(jì)等。借助相應(yīng)的數(shù)據(jù)技術(shù)分析各類不確定因素，基于平臺(tái)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)目標(biāo)細(xì)化功能模塊設(shè)計(jì)、重要基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)布局設(shè)計(jì)等。根據(jù)污水處理廠的實(shí)際經(jīng)營(yíng)管理需要及時(shí)完善智能化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的系統(tǒng)功能，提高技術(shù)研發(fā)的針對(duì)性，并積極拓展業(yè)務(wù)類型，提高軟硬件設(shè)備的開放性、兼容性與綜合性。而在實(shí)踐的過(guò)程中也需要進(jìn)一步擴(kuò)大硬件存儲(chǔ)容量，對(duì)軟件接口進(jìn)行全面優(yōu)化，保證系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)的共享效果和傳輸效率，再針對(duì)各個(gè)地區(qū)污水處理的實(shí)際情況優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)，基于中心服務(wù)器支持提高系統(tǒng)平臺(tái)間的互聯(lián)效果，如此也可以對(duì)污水處理的各個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行掌控，監(jiān)測(cè)水質(zhì)水量，并對(duì)技術(shù)、人員等進(jìn)行全面管理。

4.4 推進(jìn)智慧水務(wù)信息化建設(shè)

在智慧水務(wù)的理念下，污水處理廠智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建是需要持續(xù)落實(shí)的重點(diǎn)工作，在實(shí)踐的過(guò)程中，污水處理廠需要根據(jù)其實(shí)際情況逐步完善平臺(tái)搭建工作。明確各個(gè)系統(tǒng)分支的實(shí)際功能，并進(jìn)行逐層開發(fā)，建立信息集中化管理平臺(tái)，完善污水處理廠數(shù)據(jù)庫(kù)，為污水處理廠智能化平臺(tái)運(yùn)營(yíng)奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)也需要適當(dāng)設(shè)置在線測(cè)量?jī)x點(diǎn)位獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將自動(dòng)控制系統(tǒng)所收集的水質(zhì)指標(biāo)、處理參數(shù)、工藝流程等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。將日常巡檢記錄、檢測(cè)報(bào)告、庫(kù)存管理等進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，借助大數(shù)據(jù)庫(kù)合理區(qū)分設(shè)備庫(kù)、檢測(cè)庫(kù)等，將零散的信息進(jìn)行集中管理和利用，保證數(shù)據(jù)信息的綜合傳輸使用效率。智能化和信息化平臺(tái)的搭建可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污水處理數(shù)據(jù)的自動(dòng)化分析，生成相應(yīng)的結(jié)果報(bào)告。污水處理廠利用自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)M(jìn)水量、出水流量、水質(zhì)參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行分析，同時(shí)也可以進(jìn)一步了解能耗數(shù)據(jù)信息，根據(jù)自動(dòng)生成的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)報(bào)表以及分析圖等來(lái)采取相應(yīng)的解決措施。如此更有助于實(shí)現(xiàn)其精準(zhǔn)控制的目的，也可以落實(shí)節(jié)能降耗的目標(biāo)，把握污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行情況?；谧詣?dòng)化標(biāo)準(zhǔn)管理系統(tǒng)，挖掘和利用污水處理廠歷史數(shù)據(jù)，規(guī)劃采集數(shù)據(jù)與健康標(biāo)準(zhǔn)的比對(duì)程序，做好系統(tǒng)運(yùn)行的客觀評(píng)價(jià)，了解其是否存在異常情況。同時(shí)積極研發(fā)信息發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息傳遞，讓相關(guān)人員能夠隨時(shí)隨地了解污水處理情況，并通過(guò)遠(yuǎn)程控制緊急處理，相應(yīng)的預(yù)警信息和糾錯(cuò)報(bào)告也能夠發(fā)送至指定位置。為全力推進(jìn)平臺(tái)建設(shè)，污水處理廠應(yīng)當(dāng)積極組織開展員工培訓(xùn)，提高員工對(duì)智能化和信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的關(guān)注力度，做好相應(yīng)的日常維護(hù)，保證平臺(tái)的使用效益。

5 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代化社會(huì)的快速發(fā)展，污水排放量在不斷增加，這給污水處理廠帶來(lái)了較大的管理難度，為保證各個(gè)環(huán)節(jié)工作的協(xié)調(diào)性，積極搭建智能化和信息化的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可以提高工作效率，并做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。在實(shí)踐工作當(dāng)中積極推進(jìn)平臺(tái)功能優(yōu)化，基于高質(zhì)量高效率目標(biāo)有效采用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建完整的技術(shù)體系，可以為污水處理廠搭建智能化信息化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)提供客觀保障，推進(jìn)污水處理廠智慧水務(wù)信息化建設(shè)力度。