中法研发:数字孪生技术为污水处理装上“智慧大脑”
智博会现场图一
智博会现场图二
重庆中法环保研发中心有限公司(以下简称“中法研发”)携智慧污水厂系列产品亮相2021中国国际智能产业博览会。
中法研发此次展示的智慧污水厂系列产品主要由两大核心技术组成:一个是基于数学模型的工艺仿真数字孪生系统(包括污水生化处理工艺段优化运行系统和除磷剂智能投加系统);一个是基于BIM的三维可视化物理仿真数字孪生系统(包括可视化设备维护管理系统和可视化虚拟巡检系统)。
污水生化处理优化运行系统:是基于机理和算法模型以最优出水水质和节能为目标的智能控制的污水处理关键技术。主要包括以下几个子系统:智能曝气系统、精准碳源投加系统,今后还将包括污泥回流控制系统、硝化液回流控制系统等,其原理是将污水处理的知识和经验转化为模型,构建了“智慧大脑“,可在保证出水水质达标的前提下节约曝气电耗约15%以上,性能处于国内领先水平。已获得“污水厂数字模型仿真决策支持系统V1.0”、“精确曝气智能控制系统V1.0”2项计算机软件著作权。其中Aquagile®SACS 智能曝气系统入选重庆经信委2020年重庆市工业软件产品名录。并在2021年6月重庆江北区科技局举办的江北区创新创业大赛决赛中获得三等奖。
Aquagile®SACS 智能曝气系统
江北区创新创业大赛三等奖
除磷剂智能投药系统:采用自主研发的投药数学模型,能够实时通过进水水量和水质参数进行前馈控制加药量,通过出水水质参数进行后馈控制修正加药量,消除人工经验恒量投加和超量投加的弊端,达到保水质降药耗的目的。该系统采用在线稀释,不需溶解池,设备占地面积小,基建和设备初始投资成本以及运行成本低,安装及操作简单,即可运用于新建污水厂也可用于现有污水厂化学除磷的升级改造。与传统投药方式相比,该系统全自动运行,可在保证总磷达标的前提下节约投药量20%以上,3年左右即可收回改造投资成本。
Aquagile®PRO除磷剂智能投加系统
可视化设备维护管理系统:通过将水务设施运行和设备管理与可视化BIM(建造信息模型)孪生技术有机结合,实现数字世界中污水厂物理实体的重构、映射、交互与运用。可协助管理人员进行水厂污水厂的设备维护保养管理、设备健康管理、设备台账管理、工单管理以及巡检管理,具有智能工单释放,自动工单派遣、跟踪、统计等功能,可显著提高污水厂运行管理的数字化水平,实现设备设施的全生命周期动态监控。已获得“智慧水务三维视化综合管理平台V1.0”、“水厂智能设备管理系统V1.0”、“水厂三维立体系统V1.0”3 项计算机软件著作权。可基于BIM的可视化设备管理平台开发,荣获2020年度苏伊士亚洲创新提名奖。智慧水务三维可视化综合管理平台入选重庆市经济和信息化委员会2020年度重庆市技术创新指导性项目推荐目录(第三批)。
Aquagile®CMMS 可视化设备维护管理系统
可视化虚拟巡检系统:依托精细化的三维BIM模型,利用虚拟现实技术和智能巡检机器人,接入污水厂工控、远传、水质监测等所有数据,使业务人员能够在虚拟污水厂中进行漫游,可实现全方位自动拍照、目标识别、视频分析、远程监控的自动预警功能。整个巡检过程不需要监控人员手动操作,降低了人员巡检的劳动强度,节省人员巡检的时间,提高了巡检的效率。
Aquagile® Patrol可视化虚拟巡检系统
数字孪生技术在大型城市污水厂智慧转型中的应用入选重庆市大数据应用发展管理局“2021年大数据产业发展项目库”。上述数字孪生技术均在重庆水务环境旗下水处理企业示范应用,并已开展市外的推广拓展工作,表明集团已具备数字化转型的核心能力,将在减碳、增效中发挥重要作用,水务行业“无人工厂“、”掌上工厂“近在咫尺。