京津冀共建共享示范场景之智慧水厂应用场景
场景业主单位：河北建投水务投资有限公司、唐山市曹妃甸供水有限责任公司、辛集市建投水务有限责任公司等
技术合作单位：清华大学、雄安睿天科技有限公司、天津三博水科技有限公司
【场景简介】
目前城市自来水厂普遍存在数据质量差、依赖人工经验控制、运行参数不优等问题，导致能耗高、效率低、水质波动大。河北建投水务开放水厂场景资源和海量运营数据，联合清华大学、天津三博等技术单位，2024年完成了曹妃甸供水公司智慧管网场景建设。并验证工艺机理模型、数据驱动模型和人工智能等关键技术在水厂运营领域的应用，实现对混合絮凝、加药、消毒、排泥、膜运行等9个核心生产单元智能化管控，打造河北省首个全工艺流程智慧水厂。现部分水处理工艺环节智能化应用已推广并覆盖到沧州、廊坊、衡水、辛集等水司十余个水厂与泵站。显著提升运行效率，降低药耗和电耗，保障水质安全。
【技术应用】
1.水厂工艺运行机理模型和大数据分析模型。基于海量工艺数据，构建机理模型与数据分析模型，通过深度数据融合，建立智能决策闭环路径，实现混合絮凝、加药、消毒、排泥、超滤膜过滤和泵组供水等9个生产单元工艺运行的智能化管控。
2.图像识别和机器学习技术。构建基于深度学习的多维度特征提取与时序数据分析模型，融合矾花视觉纹理、沉降速率等关键参数与设备运行状态数据，实现矾花形态识别、絮凝过程预测和设备故障智能预警。
3.人工智能算法。构建水泵特性曲线和供水系统机理模型，精准抓取最优性能点，实现泵组智能调度和能耗优化。
4.大数据分析技术。建立水质评价体系和设备运行质量模型，动态评估水质和检测设备运行状态，实现水质和设备智能化巡检。
【实施成效】
在曹妃甸装备制造区水厂，已建成4个二级分区，62个三级分区，流量、压力、水质监测站点近1200个，远传普及率达95%以上，实现了对供水区域内管网全面实时监控，漏损率始终控制在6%以下，达到全国同行业领先水平。智能加药系统应用后，混凝剂与消毒剂单耗分别节约6.22%和13.04%，出厂水余氯稳定性显著提升，保障了水质安全。
推广示范维度，目前，已将水处理工艺环节智能化应用推广并覆盖到沧州、廊坊、衡水、辛集等水司十余个水厂与泵站，辛集地表水厂出厂水压稳定性提高20%，电耗降低17%。通过在多地水厂成功验证，实现了降本增效与水质保障双提升，为全国水务系统提供了安全、可靠的数字化转型样板。
场景业主单位：河北建投水务投资有限公司、唐山市曹妃甸供水有限责任公司、辛集市建投水务有限责任公司等
技术合作单位：清华大学、雄安睿天科技有限公司、天津三博水科技有限公司
【场景简介】
目前城市自来水厂普遍存在数据质量差、依赖人工经验控制、运行参数不优等问题，导致能耗高、效率低、水质波动大。河北建投水务开放水厂场景资源和海量运营数据，联合清华大学、天津三博等技术单位，2024年完成了曹妃甸供水公司智慧管网场景建设。并验证工艺机理模型、数据驱动模型和人工智能等关键技术在水厂运营领域的应用，实现对混合絮凝、加药、消毒、排泥、膜运行等9个核心生产单元智能化管控，打造河北省首个全工艺流程智慧水厂。现部分水处理工艺环节智能化应用已推广并覆盖到沧州、廊坊、衡水、辛集等水司十余个水厂与泵站。显著提升运行效率，降低药耗和电耗，保障水质安全。
【技术应用】
1.水厂工艺运行机理模型和大数据分析模型。基于海量工艺数据，构建机理模型与数据分析模型，通过深度数据融合，建立智能决策闭环路径，实现混合絮凝、加药、消毒、排泥、超滤膜过滤和泵组供水等9个生产单元工艺运行的智能化管控。
2.图像识别和机器学习技术。构建基于深度学习的多维度特征提取与时序数据分析模型，融合矾花视觉纹理、沉降速率等关键参数与设备运行状态数据，实现矾花形态识别、絮凝过程预测和设备故障智能预警。
3.人工智能算法。构建水泵特性曲线和供水系统机理模型，精准抓取最优性能点，实现泵组智能调度和能耗优化。
4.大数据分析技术。建立水质评价体系和设备运行质量模型，动态评估水质和检测设备运行状态，实现水质和设备智能化巡检。
【实施成效】
在曹妃甸装备制造区水厂，已建成4个二级分区，62个三级分区，流量、压力、水质监测站点近1200个，远传普及率达95%以上，实现了对供水区域内管网全面实时监控，漏损率始终控制在6%以下，达到全国同行业领先水平。智能加药系统应用后，混凝剂与消毒剂单耗分别节约6.22%和13.04%，出厂水余氯稳定性显著提升，保障了水质安全。
推广示范维度，目前，已将水处理工艺环节智能化应用推广并覆盖到沧州、廊坊、衡水、辛集等水司十余个水厂与泵站，辛集地表水厂出厂水压稳定性提高20%，电耗降低17%。通过在多地水厂成功验证，实现了降本增效与水质保障双提升，为全国水务系统提供了安全、可靠的数字化转型样板。
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