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項(xiàng)目名稱：污水廠及泵站信息化升級改造項(xiàng)目(廠站網(wǎng)智能調(diào)度)
推薦單位：浙江中控信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
參與環(huán)節(jié)：提供定制的智能化軟件及服務(wù)
項(xiàng)目所在地：江蘇省蘇州市
項(xiàng)目概況
蘇州市排水有限公司主要負(fù)責(zé)蘇州中心城區(qū)污水的收集、處理、達(dá)標(biāo)排放，涉及34座污水泵站、300公里左右污水主干管網(wǎng)和3座污水處理廠，日處理規(guī)模36萬噸。排水系統(tǒng)點(diǎn)多面廣，排水設(shè)施規(guī)模大小不一、數(shù)量多，傳統(tǒng)的污水廠、污水泵站以及管網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行和人工干預(yù)模式無法適應(yīng)蘇州城區(qū)排水的協(xié)同調(diào)度管理工作，排水高峰時(shí)段污水管網(wǎng)存在污水外溢風(fēng)險(xiǎn)。為保障蘇州城區(qū)排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，決定建立蘇州排水廠站網(wǎng)智能調(diào)度平臺，充分利用現(xiàn)有污水管網(wǎng)調(diào)蓄空間，充分發(fā)揮污水泵站和污水廠的主動調(diào)蓄作用，充分挖掘區(qū)域排水中安全運(yùn)行、處理能力以及節(jié)能降耗方面的提升空間，實(shí)現(xiàn)區(qū)域水量均衡、上下游聯(lián)合調(diào)度和錯(cuò)峰輸排，提高排水運(yùn)行管理水平。
示范意義
通過本項(xiàng)目的實(shí)施，很好的驗(yàn)證了廠站網(wǎng)一體智能化調(diào)度的排水模式在城市排水系統(tǒng)運(yùn)行中的優(yōu)勢。在污水管網(wǎng)、污水基礎(chǔ)設(shè)施不進(jìn)行復(fù)雜工程改造的情況下，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)排水業(yè)務(wù)的深度融合，從城市污水收集量、處理量、排水能力以及管網(wǎng)調(diào)蓄空間的全局水量平衡視角，整體優(yōu)化運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)減少污水外溢風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)施設(shè)備運(yùn)行節(jié)能、提升水泵使用壽命等效果，為排水企業(yè)的集約化管理提供了智能化的技術(shù)保障。并且還形成了一些通用的建設(shè)思路和控制策略，具體如下：
形成了廠站網(wǎng)智能調(diào)度的通用思路，旱季排水高峰前，將管網(wǎng)水位適當(dāng)調(diào)至低位，騰挪調(diào)蓄空間應(yīng)對排水高峰沖擊。排水高峰期，錯(cuò)峰輸排，均衡水量，減緩峰值，保證主干暢流。
形成了污水泵站通用的水位控制模式，即“工頻泵動態(tài)液位分區(qū)，變頻泵恒液位”的單元控制策略，可及時(shí)呼應(yīng)上層調(diào)度指令，靈活應(yīng)對多種工況下的輸排量變化，實(shí)現(xiàn)入出流均衡，維持液位穩(wěn)定，降低污水溢出風(fēng)險(xiǎn)。
形成了上下游級聯(lián)廠站的通用協(xié)調(diào)控制策略，下游液位超過警戒液位，上游減排；下游液位低于下限液位，上游可增排，按調(diào)蓄余量安排優(yōu)先級，避免上游泵站出水量同增同減，統(tǒng)一協(xié)調(diào)總出水量。
以上幾點(diǎn)通用建設(shè)思路和策略適用于大多數(shù)城市的排水系統(tǒng)，對蘇州地區(qū)，甚至是全省、全國其他城市廠站網(wǎng)一體智能化建設(shè)的開展具有重要的示范和指導(dǎo)意義。
項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹
(1)實(shí)施效果
廠站網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)投入運(yùn)行后從聯(lián)動效果、調(diào)蓄情況、考核達(dá)標(biāo)、水泵頻繁啟停以及泵站群單位能耗五個(gè)方面較投入前均取得了較好效果：
聯(lián)動方面：白天高峰時(shí)段平均歷時(shí)減少3個(gè)小時(shí)，最高液位下降56公分；晚上高峰時(shí)段平均歷時(shí)減少1個(gè)小時(shí)，最高液位下降55公分。
管網(wǎng)調(diào)蓄方面：白天增加調(diào)蓄量198%，晚上增加調(diào)蓄量293%，管網(wǎng)主動調(diào)蓄效果明顯。
考核達(dá)標(biāo)方面：投入前超考核次數(shù)11.2次/天，投入后超考核次數(shù)降為5次/天，整體達(dá)標(biāo)率提升55%。
在水泵頻繁啟停方面：投入前頻繁啟停次數(shù)15.8次/天，投入后為0.6次/天，整體下降96%。
泵站群單位能耗方面：系統(tǒng)投入前平均單耗0.037 kWh/m³，系統(tǒng)投入后平均單耗0.032 kWh/m³，運(yùn)行單耗整體下降12.2%。
(2)社會效益
確保日常和應(yīng)急情況下排水系統(tǒng)廠站網(wǎng)安全協(xié)同運(yùn)行，保障污水、雨水等及時(shí)快速排出，減少和降低污水冒溢、道路積水等安全事件，減少了公眾健康危險(xiǎn)，保護(hù)水環(huán)境免受污染。
項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡介
(1)技術(shù)工藝/裝備名稱
廠站網(wǎng)區(qū)域協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)。
(2)工藝/裝備原理
廠站網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行的總體思想是，排水高峰前，將污水管網(wǎng)水位適當(dāng)調(diào)至低位，騰挪調(diào)蓄空間應(yīng)對排水高峰沖擊。排水高峰期，錯(cuò)峰輸排，均衡水量，減緩峰值，保證主干暢流。通過定制級聯(lián)廠站網(wǎng)協(xié)調(diào)策略，構(gòu)建管網(wǎng)水位預(yù)測模型以及優(yōu)化污水廠站出流精確控制算法，實(shí)現(xiàn)基于綜合優(yōu)化調(diào)度模型的城市級廠站網(wǎng)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制。
(3)工藝/裝備特點(diǎn)
水量均衡、錯(cuò)峰輸排：充分挖掘排水的區(qū)域潛力，減少、杜絕，廠/站“閑的閑死，忙的忙死”的情況，做到區(qū)域水量均衡、平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰輸排，降低管網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
在線實(shí)時(shí)、滾動優(yōu)化：實(shí)時(shí)計(jì)算分析引擎每5分鐘對排水系統(tǒng)進(jìn)行一次負(fù)荷計(jì)算，每天執(zhí)行288次主動控制，城市排水系統(tǒng)全自動運(yùn)行。
策略多元、聯(lián)動協(xié)調(diào)：提供多種場景(晴天、雨天)的區(qū)域協(xié)同聯(lián)合調(diào)度策略，系統(tǒng)根據(jù)不同的場景自動判斷和切換策略，適應(yīng)旱季雨季24小時(shí)全天候的全自動運(yùn)行調(diào)度。
AI智能、預(yù)測預(yù)警：利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)對排水系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，結(jié)合排水系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，提前對存在溢流風(fēng)險(xiǎn)的部位發(fā)出預(yù)警信息。
(4)應(yīng)用領(lǐng)域
廠站網(wǎng)區(qū)域協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)可應(yīng)用于城市級、區(qū)縣級的廠站網(wǎng)一體化實(shí)時(shí)控制、工業(yè)控制領(lǐng)域。
(5)工藝/裝備流程圖
原標(biāo)題：【案例】污水廠及泵站信息化升級改造項(xiàng)目(廠站網(wǎng)智能調(diào)度)
