临港智慧水厂
以“数字孪生”打造新一代未来水厂新年伊始,上海临港水厂全面进入通水运行阶段,由云建标公司所打造的临港水厂数字孪生体也已初步完成构建,进入试运行阶段。
临港水厂由上海城投集团于2020年投资建设,供水规模20万吨/日,是上海市首座全新规划、全新建设的标志性水厂。作为临港智慧水厂项目的承建方,云建标根据“智能制造4.0”理念,运用机器学习、三维仿真、数据融合等技术打造了一个与物理水厂同步运行的数字孪生虚拟水厂,在此基座之上,建立了BIM三维水厂、AI智能控制、设备预测性诊断、UWB人员定位、生产运营管理等系统,指导水厂按需生产、精准调控、低碳运营。使得水厂一线工作人员和各条线管理人员都能够基于数据和算法高效工作、科学决策,水厂能够不断积累、转化水厂专属的数据资产和经验知识,不断寻优,持续升级。
盘活数据资源赋能智慧决策项目运用新一代信息化技术为临港水厂打造了BIM三维可视化的全新运营决策模式。数字孪生虚拟水厂融合了物理水厂的海量运营数据,打通了水厂设计、施工、运营阶段的数据壁垒,彻底改变了传统模式下各阶段信息脱节的现象。孪生水厂内嵌了水厂运行、设备、安全、经营等全面的管理指标库,能够自动采集、筛选分析、汇总统计水厂的运营数据,通过多种可交互的智能图表,结合三维可视化交互工具,将数据提炼成有效信息,完成业务的广泛互联与立体展现。管理人员能够随时随地通过线上的孪生水厂查看物理水厂的运行态势、指标数据、人员位置、设备状态、视频画面以及各类报警情况,及时发现异常并对水厂运行调控、人员管理、设备管控、成本把控开展科学决策。
利用人工智能助力节能降碳临港智慧水厂项目利用人工智能算法为数字孪生虚拟水厂构建“水厂智脑”,将基于AI驱动的智能控制技术应用在混凝加药、滤池反冲洗、泵组节能运行和需水量预测四个环节,在稳定产水品质的基础上实现10-20%的生产能效优化。这种智能算法具备自学习、自优化的能力,随着运行数据的积累,算法将给出愈加成熟稳定、科学经济的调控指令,逐步降低水厂的物耗、水耗、能耗,最终使得工艺调控摆脱对“老师傅”的依赖,让水厂在低碳运行的同时达到少人或无人的运行状态。
打造数字化工具实现集约管控在数字孪生虚拟水厂和数字化工具的加持下,临港水厂的运营管理模式也将进行变革创新:将生产任务从传统人工驱动模式升级到系统自驱动模式,使得水厂日常管理工作的计划、调度、执行、考核都在线上流转,各环节信息互通、反应迅捷、管理有序,提高管理流程的规范性和工作效率。项目从生产过程实时监控、“线上+线下”巡检、设备及运维管理、数据报表分析、安全生产管理、移动智能服务的角度打造管控一体化水厂运营管理工具,实现技术管理人员对水厂全天远程24小时监控,并通过各类工单,统筹调度现场运行工作;运行人员负责日常运行工作,结合移动端应用执行下达的工单,并借助数字孪生完成线上巡检、远程排障。两层结构使得净水厂日常运行管理扁平高效,实现减少80%纸面工作、减少30%巡检负荷、提升班组员工30%-50%工作效率,使水厂的管控进入“敏捷响应、协同高效”的新阶段。
运用智能化手段保障安全运营项目利用人脸识别、UWB毫米波定位、人员健康监测、设备预测性诊断、无人机追踪等先进技术手段,为水厂构建了“全息感知、统一预警、智能联动”的立体安全保障。实现了非法人员100%识别、人员厘米级精准定位、员工心率血氧24小时跟踪,当发生紧急情况时现场人员可以发出一键求助呼叫,管理人员迅速定位厂内人员,保障应急撤离及时、无遗漏。系统利用基于深度学习的智能算法,预判95%以上泵机故障和原因,帮助水厂实现对设备的预测性维护,保障设备健康运行。项目还运用无人机为安防提供高空视角、快速移动搜索及持续跟随的侦察能力,全面保障临港水厂运营安全。
数字孪生体的构建帮助临港水厂实现了数字化运营,切实贯彻了节能降耗和提质增效的政策要求。未来,临港水厂将作为智能化的单元有机融入临港片区智慧水务建设,为实现厂网联调、供排一体打好坚实的基础。
云建标拥有丰富的智慧水厂建设经验,曾服务于二百多个水厂和污水厂的智慧化建设,在相关产品中沉淀了丰富的水务信息模型、运营评价指标库、设备故障库、典型管理流程和报表等。数字孪生水厂方案采用了云化架构、模块化、低代码设计,未来可以在其他项目中按需拆解、组合,快速部署和配置上线,为行业内更多水厂、污水厂的运营管理升级优化助力。
END科技与创新永无止境无限创新
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