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福光水務(wù)

福光水務(wù)

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智慧曝氣控制系統(tǒng)

解決方案

解決方案
智慧曝氣控制系統(tǒng)

我司研發(fā)的智慧曝氣控制系統(tǒng)，是專為市政污水處理廠打造的節(jié)能降耗核心設(shè)備。系統(tǒng)通過自主研發(fā) 的 AI 算法模型軟件植入，結(jié)合檢測硬件與控制硬件構(gòu)建信號閉環(huán)，可實現(xiàn)控制系統(tǒng)、儀表反饋系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與曝氣系統(tǒng)的聯(lián)合控制，助力污水廠減少鼓風(fēng)機(jī)電耗、降低人員勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)精細(xì)化管理與智慧化運營水平提升。


曝氣控制弊端：

1.能耗占比高

傳統(tǒng)曝氣缺乏準(zhǔn)確調(diào)控，污水生物處理(主要為曝氣供氧)能耗占水廠總能耗的50%-70%,遠(yuǎn)超污水提升、污泥處理等環(huán)節(jié)，成為降本增效的主要阻礙。

2.工藝協(xié)同性差

傳統(tǒng)曝氣易導(dǎo)致過度曝氣，過量溶解氧隨內(nèi)回流(硝化液)被攜帶至缺氧區(qū)，破壞反確化所需的厭氧環(huán)境，從而導(dǎo)致脫氮效率下降，并造成碳源過量消耗。

3.管理效率低

傳統(tǒng)控制依賴人工經(jīng)驗，難以實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，不僅加大現(xiàn)場人員勞動強(qiáng)度，還制約水廠精細(xì)化、智慧化管理推進(jìn)，無法適配現(xiàn)代化運營需求。
作為針對性解決方案，本系統(tǒng)通過 AI 算法準(zhǔn)確調(diào)控與多系統(tǒng)聯(lián)動，從根源上解決傳統(tǒng)曝氣控制的痛點，為污水處理廠提供“節(jié)能+智能”的一體化曝氣控制方案，助力企業(yè)在降低運營成本的同時，提升管理效率與核心競爭力。


系統(tǒng)原理
本控制系統(tǒng)以“前饋預(yù)判+后饋修正+AI 模型”的多重控制模式為核心，綜合考量進(jìn)水水量、進(jìn)水總氮、SS、pH、出水氨氮、出水總氮以及 DO、溫度等多重因素，構(gòu)建出準(zhǔn)確的機(jī)理模型。同時，該模型深度融合了隨機(jī)森林、線性回歸等多樣化 AI 算法，通過數(shù)據(jù)分析不斷自我優(yōu)化，實現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的智能預(yù)測。依托準(zhǔn)確曝氣控制柜的執(zhí)行，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)且兼顧經(jīng)濟(jì)性。

前饋控制：實時聯(lián)動，提前調(diào)控

系統(tǒng)通過準(zhǔn)確曝氣控制柜內(nèi)置的軟件控制系統(tǒng)，實時接收前端進(jìn)水流量計傳輸?shù)牧髁繑?shù)據(jù)、氨氮檢測儀的實時濃度及 SS 等數(shù)據(jù)。經(jīng)系統(tǒng)邏輯算法準(zhǔn)確計算后，自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻器運行參數(shù)，進(jìn)而動態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量，實現(xiàn)多個參數(shù)聯(lián)動的前饋控制，從源頭確保供風(fēng)量與進(jìn)水污染物負(fù)荷準(zhǔn)確匹配，避免風(fēng)量浪費或供氣不足。

后饋控制：準(zhǔn)確修正，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

廠區(qū)出水氨氮儀實時將出水氨氮指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芷貧饪刂栖浖到y(tǒng)，結(jié)合生化池內(nèi) DO 的變化情況，經(jīng)系統(tǒng)邏輯分析與判斷，若出水氨氮等指標(biāo)偏離目標(biāo)控制值，系統(tǒng)將自動計算風(fēng)量修正值，并通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻器實現(xiàn)供風(fēng)量動態(tài)修正。

供風(fēng)管道上配置的流量計實時反饋實際供風(fēng)流量，輔助軟件系統(tǒng)驗證控制精度，形成“監(jiān)測－計算－調(diào)節(jié)－驗證”的閉環(huán)控制，實現(xiàn)曝氣池風(fēng)量的優(yōu)化供給，確保出水 COD、氨氮、總氮指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

技術(shù)特點

● 短程曝氣控制工藝模型

創(chuàng)新建立短程曝氣控制工藝模型，將傳統(tǒng)全流程、復(fù)雜且滯后的自動曝氣建模，精簡為短程工段模型，提升曝氣控制的效率與準(zhǔn)確度。

● 革新傳統(tǒng)控制邏輯

摒棄依賴 DO 單一數(shù)據(jù)調(diào)控風(fēng)量的傳統(tǒng)模式，從控制邏輯層面優(yōu)化曝氣準(zhǔn)確度，避免因單一數(shù)據(jù)的局限性導(dǎo)致的曝氣偏差問題。

● 錨定核心氨氮指標(biāo)

準(zhǔn)確鎖定生化池出水口氨氮，以此作為關(guān)鍵控制指標(biāo)，使曝氣供給適配實際水質(zhì)處理需求，保障曝氣效果的針對性。

● 完整的信號反饋機(jī)制

構(gòu)建完整的“前饋預(yù)判+后饋修正+AI 模型”信號閉環(huán)體系，可實時依據(jù)流量、水質(zhì)變化動態(tài)調(diào)整風(fēng)量，確保曝氣調(diào)節(jié)的實時性與準(zhǔn)確性。

● 模型自我進(jìn)化

結(jié)合歷史運行數(shù)據(jù)，運用隨機(jī)森林、線性回歸等多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建具備自我優(yōu)化能力的智慧曝氣控制模型。該模型通過持續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)化，不斷提高風(fēng)量供給的準(zhǔn)確度，進(jìn)而達(dá)成節(jié)約風(fēng)機(jī)能耗、穩(wěn)定工藝運行的成效。

核心功能
1. 準(zhǔn)確曝氣量計算

● 依托信號采集模塊，實時采集進(jìn)水水量、進(jìn)水總氮、SS、pH、出水氨氮、出水總氮以及 DO、溫度等核心數(shù)據(jù)，采用“前饋預(yù)判+后饋修正+AI 模型”的智慧控制原理。

● 結(jié)合多個參數(shù)，經(jīng)系統(tǒng)邏輯算法準(zhǔn)確計算后，通過帶通訊信號的風(fēng)機(jī)變頻器自動調(diào)節(jié)運行參數(shù)，動態(tài)調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)量。

● 融合多重水質(zhì)、環(huán)境參數(shù)構(gòu)建機(jī)理模型，深度嵌入隨機(jī)森林、線性回歸等 AI 算法，經(jīng)數(shù)據(jù)分析自我優(yōu)化、多步預(yù)測與反饋校正，明確曝氣量與變量的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系，保障出水穩(wěn)定應(yīng)對負(fù)荷波動。

2. 全流程智能管控

● 通過配套軟件平臺實現(xiàn)曝氣工藝全流程自動化，曝氣調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)由系統(tǒng)自主執(zhí)行，減少人工干預(yù)。

● 實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)、水質(zhì)指標(biāo)、曝氣參數(shù)等全維度數(shù)據(jù)，支持工藝過程的動態(tài)管控與智能調(diào)整。

3. 異常預(yù)警與安全保障

● 基于“數(shù)據(jù)閾值判斷+趨勢分析”雙邏輯，實時監(jiān)測出水氨氮、總氮等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，提前識別工藝風(fēng)險并觸發(fā)預(yù)警。

● 配備穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波等電源保護(hù)功能，支持雙電源自動切換，保障系統(tǒng)供電穩(wěn)定，避免突發(fā)故障影響運行。

4. 數(shù)據(jù)管理與可視化分析

● 整合信號采集模塊全流程數(shù)據(jù)，形成可追溯、可分析的數(shù)字化檔案，完整留存工藝運行記錄。

● 支持進(jìn)水水量、進(jìn)水氨氮濃度、出水 COD、出水總氮、供風(fēng)流量等數(shù)據(jù)曲線的實時顯示與歷史調(diào)取，為工藝優(yōu)化、管理決策提供直觀數(shù)據(jù)支撐。

5. 環(huán)境適配與靈活運行

● 具備防水、防塵、防雷及準(zhǔn)確溫控功能，適應(yīng)污水處理廠室內(nèi)外復(fù)雜環(huán)境，保障設(shè)備穩(wěn)定運行。

● 支持手動、遠(yuǎn)程手動、遠(yuǎn)程自動多模式運行，內(nèi)置無線傳輸模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與遠(yuǎn)程管控。

● 采用模塊化設(shè)計，安裝無需復(fù)雜布線，接入電源即可快速啟用，降低部署成本與時間成本。

客戶價值

● 實現(xiàn)穩(wěn)定運行
實現(xiàn)曝氣量的精細(xì)化控制，動態(tài)應(yīng)對進(jìn)水負(fù)荷波動，保障出水COD、總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，筑牢水質(zhì)安全底線。
● 實現(xiàn)節(jié)約能耗
準(zhǔn)確把控鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)量，大幅降低風(fēng)機(jī)能耗成本；同時減少人工干預(yù)，節(jié)約人力成本，實現(xiàn)雙重經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化。
● 實現(xiàn)智能管控
系統(tǒng)具備異常預(yù)警與應(yīng)急運行功能，可提升抗沖擊負(fù)荷能力，降低人工操作難度，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

 

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