智慧水厂,到底是需要构建一个什么样的水厂?
其实,在水行业里没有一个特别固定的答案,都是按照自己的思路在建设,或者是学习模仿,东抄抄,西抄抄,抄来抄去也就几乎都差不多了,没有什么创新点和解决实际问题。
为什么会出现这样的情况呢?有哪些问题阻碍了智慧水厂的核心价值体现和智慧水厂的作用发挥?总结了其中五条重要原因,具体如下,一起来看看。
1、缺乏顶层设计和核心方案深化设计
任何一个产品和方案都是需要精心思考、研究、讨论和设计才能够初具模型的,冒然跟风存在很大的风险隐患。
比如,缺少智慧水厂的整体设计,你只会跟着当下热门的大数据、AI、物联网等概念走形式,但并没有解决什么实际的问题。
比如,在设备感知层,需要解决什么问题,如设备的冗余、设备可靠性、设备通讯等直接与智能相关的问题,底层设备的重点是保障正常运行,安全生产。
在数据层,需要解决通讯协议的多技术协议对接集成,数据的存储、计算与管理。
在控制层,需要解决高级优化控制算法,如何做到既能精准控制和安全保障。在这一层可能是你需要花大力气解决的重中之重,是在设备层之上,实现高级优化控制,不仅是保证正常运行和安全生产,更突出的是解决如何优化问题。
在应用层,需要解决智能加药、工艺仿真、数字孪生等多个应用的融合和管理。
2、自动化底子薄,改造难度大
加药自动化程度低;加药目前大部分自来水厂、污水处理厂完全靠人工干预来控制,因为大家都觉得人工控制省事,简单明了。为什么有这样的想法呢?
因为智能加药需要获取的数据参数和精准性、设备和网络的可靠性都有十分严格的要求。对于一个车间操作工来说,真的是要求有点高,既要懂自动化,还要懂系统,甚至还要懂得如何调节和测试试验的正确与否。
自动化不仅包括设备、仪表、传感器、视频等,还包括PLC及SCADA系统,这一整套,都是基础支撑系统,在建设齐全这些硬件设施后,才能够考虑更高级的控制。但往往这些改造与电气、工艺生来就是息息相关的,动一发而牵全身,从而大大增加了预算投入。
关键问题不在于此,而在于全部按此思路建设,是否能够达到预期效果和效益,没有一个十分确切的答案和案例。
3、过多重视面子,而忽略了里子
智慧水厂的建设,一是建立一个数据整合集成平台,可以在上面看到生产、工艺、设备、运行、能耗药耗、管理等信息,将其进行融合可视化展示。二是建立业务流程,将设备巡检、设备采购、备件库存等流程采用电子流转的方式进行,实现业务数据化。
那么,设计了这么多的应用功能,是为了解决什么问题,各有各的用途,比如设备巡检是为了提高巡检效率,建立智能巡检,包括定位,拍照,语音等功能。
其重点应该是在第二个应用:建立业务流程,实现业务数据化。但实际的做法是,更多的投入做巡检的三维应用,巡检的可视化路径,整体数据三维可视化展示。这种做法不可谓不该做,而是应该思考在什么阶段建设比较适宜。
4、基础数据资料不完善、不共享及无标准化管理
数据资料是犹如生产资料同等重要,比如水厂智能加药算法中,需要以若干原水水质参数(如浊度、pH、水温、碱度等)及水量参数等数据,研究加药量与水质波动的关系,都离不开历史数据和实时数据的支撑。
水厂内部也存在SCADA、视频、文档、OA、门禁等多种信息化系统相对独立,单独运作,各系统间的数据欠缺分享和深度挖掘,也无标准化管理要求,信息化无法发挥应有的效用。
5、对智慧水厂的认知问题
首先,智慧水厂,到底“智慧”在哪里?其中建立完整的数据驱动管理机制和管理架构是智慧水厂在水厂运行中的重要目标之一。
其次,系统如何表现出“智慧”效果,是根据水厂的运作需要,建立相应的智能感知设备、数据通讯传输、数据计算、数据优化与处理、存储管理,以及整合了不同类型的系统平台,将这些要素融合为同一个目标实现智慧服务,比如智能加药、水量预测、泵组优化控制等。
第三,智慧水厂,除了有感知终端,数据管理外,还需要有一个聪明的“智慧大脑”就是水厂实现“智慧”的核心目标,对数据实现预警、预测,真正使生产、设备、流程管理更为精细化和动态化分析与管理。
以上这三点,不论是大型和中小型水厂均较难全部实现,为什么呢?
一是需要长期持续投入资金、人力、物力来维护支撑这个平台运行的设备及软件系统的更新迭代。
二是智慧水厂能够给企业带来的经济效益到底有多大,是一个未知数。
三是智慧水厂对底层设备、网络通讯及运维的要求较高,需要定期定点完成设备的全方位体检,保持数据的连续性、可靠性和安全性。
四是这些所谓的水厂大脑所支撑的算法,需要根据实际情况进行纠偏和率定,当开发和实施团队撤走以后,需要水务企业有专业团队维护和使用,否则就是一个花架子。
五是智慧水厂的应用不是固定的,需要进行持续的迭代更新,完善过去许多不妥之处,甚至推翻这些应用来解决新的问题和困难,然而,水务企业缺乏这样一个角色和洞见之人来完善智慧水厂从应用到智慧的迭代升级。
小 结
本文从五个方面来阐述了智慧水厂失败的原因在哪里?一是缺乏顶层设计和核心方案深化设计;二是自动化底子薄,改造难度大;三是过多重视面子,而忽略了里子;四是基础数据资料不完善、不共享及无标准化管理;五是对智慧水厂的认知问题。其体现了智慧水厂的建设不仅仅是技术问题,更多的因素是其管理思维、能力和认知决定了智慧水厂的未来成败。