在8月14日召開的中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會首屆水業(yè)青年優(yōu)秀論文評選暨水業(yè)青年論壇上，中國水協(xié)青年委員會常務(wù)委員楊斌代表北京金控數(shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司發(fā)表報告《智慧水廠AI技術(shù)應(yīng)用三要素》。該報告分析了國內(nèi)最前沿的智慧水廠建設(shè)現(xiàn)狀，提出了智慧水廠建設(shè)的最新挑戰(zhàn)，以及AI技術(shù)應(yīng)用的三要素融合。小編帶大家一睹為快。

 

智慧水廠現(xiàn)狀

近年來，智慧水廠建設(shè)對行業(yè)來說已經(jīng)不再是新鮮概念，新技術(shù)應(yīng)用層出不窮，數(shù)字孿生、AR/MR、巡檢機器人、工藝仿真、智能安防、圖像識別、人員定位、智能控制、雙碳應(yīng)用等。然而，行業(yè)智慧化的發(fā)展目前為止應(yīng)該還屬于早期階段，圍繞著現(xiàn)在剛剛起步還不是特別成熟的幾個場景舉例，說明各種新技術(shù)應(yīng)用尚處于探索階段。簡單總結(jié)，有兩個新挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)一：

在自動化、信息化基本實現(xiàn)的前提下，業(yè)務(wù)、管理、數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性融合不足，造成應(yīng)用價值沒有充分挖掘。

挑戰(zhàn)二：

前沿技術(shù)研究和應(yīng)用層出不窮，但是應(yīng)用價值點在“改進”，尚無顛覆性創(chuàng)新。

 

智慧水廠建設(shè)方法論

 

以業(yè)務(wù)、管理、數(shù)據(jù)、技術(shù)的系統(tǒng)性融合和前沿技術(shù)應(yīng)用價值為主的兩大挑戰(zhàn)，實際在我們智慧水廠項目的研發(fā)和落地實踐過程中，尤其是在AI技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，對我們提出的三個具體問題：

問題一

少量的專家知識被整理為文獻、規(guī)程，大量的仍存在于個人頭腦和經(jīng)驗中，未形成可用知識庫，缺乏知識的融合應(yīng)用。

問題二

工藝控制單元、智能裝備、運行管理未形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，甚至成為新數(shù)據(jù)孤島，缺乏數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用。

問題三

機理模型、AI等算法已經(jīng)工具化，但算法選擇仍是挑戰(zhàn)，計算形成的知識策略在實時運行場景中，缺乏模型的融合應(yīng)用。

行業(yè)的問題和挑戰(zhàn)也指導(dǎo)了我們把智慧水廠AI技術(shù)應(yīng)用分解到三大要素：知識，數(shù)據(jù)，算法。如何把知識、算法、數(shù)據(jù)融合在一起形成一個強有力的交叉融合的工具來解決這些問題和挑戰(zhàn)，如何將大量的人工經(jīng)驗和學(xué)術(shù)研究成果轉(zhuǎn)化為可實用的知識，如何通過模型的發(fā)展將知識與數(shù)據(jù)香花轉(zhuǎn)化并形成控制輸出，這些方面的研究可能會在未來幾年給行業(yè)應(yīng)用帶來突破。

下一階段，智慧水廠通過模型讓水廠能夠應(yīng)用知識和數(shù)據(jù)處理問題的能力，以AI為工具，將運行過程中所沉淀的數(shù)據(jù)和水廠運行過程中沉淀的知識經(jīng)驗，結(jié)合水廠應(yīng)用場景有機融合，構(gòu)建出水廠融合智能系統(tǒng)，讓AI算法等前沿技術(shù)在水廠場景中發(fā)揮真正的價值。

實際案例

我公司董事、清華大學(xué)高嵩博士與相關(guān)團隊在水專項研究基礎(chǔ)上，將專家經(jīng)驗、水專項課題成果、科技文獻、網(wǎng)絡(luò)文章等大量文本信息，利用知識突破技術(shù)，建立知識三元組，構(gòu)建出知識轉(zhuǎn)化的新方式，與實時數(shù)據(jù)和算法的深度結(jié)合下，形成針對水廠不同場景的新型控制器，不僅提高了系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性，尤其是提高了系統(tǒng)應(yīng)對各種工況的智能化程度，讓系統(tǒng)“更像專家在決策”。在我公司研發(fā)的智能加藥、污泥性能識別等產(chǎn)品上，已經(jīng)開始逐漸轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

產(chǎn)品應(yīng)用

北京金控數(shù)據(jù)已經(jīng)研發(fā)了部分水廠智能產(chǎn)品，包括Bio-Air Logic智能曝氣、Eco-Dosing智能碳源投加系統(tǒng)、Eco-Dosing智能除磷系統(tǒng)、AS-Doctor活性污泥診斷系統(tǒng)等，用于突破前沿技術(shù)在水廠生產(chǎn)場景的落地應(yīng)用。

歡迎各位同行在留言區(qū)交流智慧水廠建設(shè)的經(jīng)驗，讓我們一起從數(shù)礦中提取未發(fā)現(xiàn)的知識，推進行業(yè)認知的邊界。