當前科技創(chuàng)新領(lǐng)域的第一話題已經(jīng)從“數(shù)字化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭斯ぶ悄堋薄！hatGPT給C端應用場景帶來豐富的應用經(jīng)驗及成果，大量人工智能應用不斷涌現(xiàn)賦能千行百業(yè)。

“對于供水行業(yè)來說，是否已經(jīng)找到了適合的應用場景?AI大模型是否能直接用于水廠工藝控制，達到權(quán)衡訓練維護與收益成本?”上海昊滄系統(tǒng)控制技術(shù)有限責任公司總經(jīng)理譚持程在2024(第九屆)供水高峰論壇上提出。

上海昊滄在智慧水務領(lǐng)域深耕近二十年，在歷屆供水高峰論壇上多次為分享水務行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型思考。第九屆供水高峰論壇上，譚持程帶來了全新議題“用AI助力智慧水廠的二次降本增效”。

憑借助力水廠數(shù)字化發(fā)展的長期實戰(zhàn)經(jīng)驗，以及對水務行業(yè)運營水平和智慧化發(fā)展方向的深刻理解，譚持程闡述了AI時代下，供水行業(yè)應用場景建設。

譚持程

AI大模型，能否直接用于水廠工藝控制?

目前，智慧水廠的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：

1.0階段強調(diào)三個在線(人，物，服務運營)，兩化融合(自動化，信息化);

2.0階段為BI數(shù)據(jù)分析時代(大數(shù)據(jù)下的小數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)價值降本增效);

3.0階段為AI時代的OT與IT兩大維度的應用場景再次降本增效。

第一階段發(fā)生在2018年，當時上海昊滄承建了深水光明自來水廠智慧水廠項目，自主研發(fā)的少人、無人值守智慧水廠兩化融合方案率先在光明水廠進行實施。到2019年抗擊新冠肺炎疫情時期，光明自來水廠實現(xiàn)了少人值守的同時確保供水生產(chǎn)的穩(wěn)定運行，獲得媒體的廣泛報道。譚持程表示，這一階段強調(diào)自動化、信息化“兩化”的融合，而目前大部分水司數(shù)字化建設主要強調(diào)的還是信息化為主。

實際上“人，物，服務運營三個在線”之后，才能完成AI賦能，到目前為止，只有少量水司實現(xiàn)了真正全面的這“三個在線”，譚持程認為，如果自動化不能做到在生產(chǎn)階段減人增效，信息化只能解決40%的問題。

2024年7月，上海昊滄發(fā)布M30 智慧工業(yè)服務云平臺，開始進入到智慧水務的第三階段，即BI(Business Intelligence，商業(yè)智能)和“三個在線”結(jié)合進行AI的應用場景建設。

目前，有少數(shù)水司考慮大模型下如何精準加藥，譚持程認為，需要理解如何將控制層的AI在水廠里面怎么達到降本增效，才能避免過多迷信大模型，如果大模型沒有和控制層徹底打通，就無法實現(xiàn)真正的AI賦能。

OT側(cè)自動化的AI應用

譚持程表示，在水廠水質(zhì)水量波動的地方(如圖自來水廠智慧化關(guān)鍵自控閉環(huán)點)擺脫人工參與，實現(xiàn)跟控制的徹底打通，才能實現(xiàn)真正的AI賦能。

在光明智慧水廠的建設過程中發(fā)現(xiàn)，污水廠相比自來水廠控制更為復雜，但自來水廠在人員管理和流程管理上更加完善，兩者優(yōu)點相結(jié)合，才能實現(xiàn)水廠和污水廠的完美交付?；谖鬯⒐┧a(chǎn)環(huán)節(jié)的深刻研究和經(jīng)驗，上海昊滄在自來水廠這四個環(huán)節(jié)一定會用到神經(jīng)網(wǎng)絡算法去解決工藝控制的問題(如圖標識1234)，譚持程強調(diào)，智慧水廠的前提還是要把自動化做到極致，除此之外的工藝環(huán)節(jié)還需要結(jié)合一廠、一策、一水質(zhì)，去研究控制邏輯、控制標準、控制內(nèi)容。

在光明水廠項目中，上海昊滄團隊4個人、4個月、推導74次，得出了濾池反沖洗控制邏輯圖(濾池反沖洗控制邏輯圖)，使該環(huán)節(jié)真正實現(xiàn)無人。譚持程表示，水司采購了大量優(yōu)質(zhì)的設備和控制系統(tǒng)，但還需要好的控制程序，從工藝小閉環(huán)到大閉環(huán)，最后才能實現(xiàn)全廠閉環(huán)控制。

怎么將工藝環(huán)節(jié)與控制相結(jié)合，譚持程通過“礬花識別”這一案例，提出通過AI技術(shù)挖掘時序數(shù)據(jù)背后的非線性規(guī)律，開發(fā)基于神經(jīng)網(wǎng)絡模型的預測控制，就能實現(xiàn)核心工藝的優(yōu)化控制。

在混凝劑智能投加環(huán)節(jié)，目前很多水廠嘗試了智能精準加藥系統(tǒng)，能在水質(zhì)水量波動的情況下系統(tǒng)自動運行，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。在水廠少人無人，水質(zhì)、水量波動過程中，完全依靠系統(tǒng)自動運行，才是真正實現(xiàn)了人與設備、設備與控制之間的完整閉環(huán)。

目前深圳光明水廠在保證良好運行的情況下，實現(xiàn)噸水加藥量16.5%的降低，大大降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生，同時實現(xiàn)出水濁度降低22%。譚持程強調(diào)，自動化就應該是全自動的，光明水廠已經(jīng)真正做到連續(xù)閉環(huán)運行五年以上，期間水質(zhì)水量波動完全擺脫人為參與，全程沒有人工操作，實現(xiàn)了真正的無人;一個成熟產(chǎn)品應該有兩個檢驗標準，自動化是否真正能做到無人，以及能否做到連續(xù)閉環(huán)，連續(xù)閉環(huán)運轉(zhuǎn)率應該是考核控制的最高標準。

上海昊滄中標的日供水110萬立方米的東莞松山湖水廠，也是亞洲一次性建成規(guī)模最大的單體水廠，目前正在進入調(diào)試階段，將在明年正式亮相。上海昊滄為其提供所需的全套高級控制，實現(xiàn)大廠在工藝環(huán)節(jié)、工藝控制上的少人無人。

憑數(shù)據(jù)工作、憑數(shù)據(jù)指揮、憑數(shù)據(jù)決策

目前，不少水司利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)對數(shù)據(jù)進行深度分析和挖掘，為管理者提供科學的決策支持，譚持程認為數(shù)據(jù)的管理和決策是水務行業(yè)第1.5次降本增效，能真正讓業(yè)務人員實現(xiàn)真正的憑數(shù)據(jù)工作，憑數(shù)據(jù)指揮，憑數(shù)據(jù)決策。

完全推倒所有的老的煙囪系統(tǒng)是不現(xiàn)實的，數(shù)據(jù)需要一雙眼睛，上海昊滄新推出的產(chǎn)品—“藍莓”BI，打通過去所有的“煙囪”系統(tǒng)，快速跟BI做整合，實現(xiàn)所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)在線，真正做到數(shù)據(jù)分析的“可視”“可管”“可控”“可優(yōu)”，讓業(yè)務人員精準提“效”，解決智慧水務數(shù)據(jù)應用“最后一公里”。

在供排水一體化體系中，將取水量、供水量、漏損、污水處理量、排水量等多條數(shù)據(jù)同時在線，形成水流拓撲圖，水流去向一覽無遺;以及通過對電能消耗的匯總監(jiān)測，形成能流拓撲圖，清楚電能消耗情況，實現(xiàn)節(jié)能。所有數(shù)據(jù)在線以后，形成成本分析看板，通過對數(shù)據(jù)的各種排列組合，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的耦合關(guān)系，實現(xiàn)真正的降本增效。

二次降本增效：基于AI的全新工作方式

“憑借對水務行業(yè)的深刻理解，上海昊滄會不斷深入探索AI與水行業(yè)垂直領(lǐng)域的結(jié)合”，上海昊滄展示的3.0 AI目前已經(jīng)實現(xiàn)基礎(chǔ)的糾錯、對話、思考，未來將在2025年2月正式上線，譚持程認為，AI幫我們問問題、回答問題，解決問題，這種場景很快就會到來，水務行業(yè)將會進入全新的工作時代。

業(yè)務“可視、可管、可控、可優(yōu)”是每個水司檢驗數(shù)字化水平的標準

譚持程提出檢驗一個水廠的數(shù)字化程度，可以分為這四個階段：業(yè)務可視、業(yè)務可管、業(yè)務可控、業(yè)務可優(yōu)。

一味只追求可視化大屏是價值非常有限的，要做到完全的業(yè)務可視，業(yè)務系統(tǒng)應該從最下面硬件感知層開始往上做，數(shù)據(jù)在線以后利用BI做分析，將人員、業(yè)務管理起來，實現(xiàn)真正的可管、可控;最后利用BI、AI做分析及決策，實現(xiàn)真正的業(yè)務“可優(yōu)”。目前大部分水司尚處于1.5、2.5的階段，離最終業(yè)務可優(yōu)目標仍有一段距離。

上海昊滄2005年成立至今，每年都有產(chǎn)品的迭代升級版本及各類發(fā)明專利的誕生。從2016年的MIC移動、互聯(lián)和云，到2023年的人工智能，上海昊滄一直緊追時代要素進行產(chǎn)品研發(fā)，譚持程表示：“人工智能讓水廠能感知、會思考、有智慧，是水務行業(yè)智能化決策、精細化運行的未來，上海昊滄將繼續(xù)發(fā)揮智慧水務領(lǐng)域的領(lǐng)航作用，推動水務行業(yè)向更高、更遠的目標邁進。”

編輯：趙凡