矢量智控L3級水務智能化：曝氣精準控制“黑科技”
水處理是重要的民生工程，做好污水處理各環節的減污降碳事關人民群眾切身利益。《減污降碳協同增效實施方案》指出：開展城鎮污水處理和資源化利用碳排放測算，優化污水處理設施能耗和碳排放管理；推進污水處理廠節能降耗，優化工藝流程，提高處理效率。利用先進技術減污降碳已經越來越受到重視，而生物處理曝氣是其中一個非常關鍵的環節。
曝氣量的控制決定著整個系統對廢水的處理效果和污水處理廠能耗水平。曝氣量較小時，會抑制系統中的硝化反應，還會引起曝氣池中絲狀菌繁殖，導致污泥膨脹；而曝氣量較大時會增加電耗，同時強烈的空氣攪拌還會打碎污泥絮體從而影響出水水質。此外回流的硝化液也會把氧帶入缺氧區，從而影響反硝化效果。
因此，迫切需要利用人工智能等新技術來推進水處理產業發展，將大數據、神經網絡模型、強化學習等技術真正應用到水處理的工藝優化中，優化溶解氧控制邏輯，提高控制精度，從而保障出廠水質穩定，降低處理能耗，推動減污降碳協同增效。
面對越來越多的精準曝氣處理需求，南棲仙策旗下工業智能決策品牌——矢量智控推出了擁有完全自主知識產權的智慧曝氣控制系統。該系統作為L3級智能化全流程解決方案的重要組成部分，能與其他水處理環節上的神經矢量控制器協作聯合控制，實現更大決策空間、全局目標導向的最優總體控制。極大地緩解了溶解氧不穩定、過度曝氣導致的高藥耗、多排泥等問題，實現曝氣處理環節的節能降耗、協同增效的目標。
產品介紹
矢量智控智慧曝氣控制系統基于REVIVE平臺，以神經矢量控制器為載體，深度集成污水曝氣環境仿真神經網絡模型、曝氣控制神經網絡模型、曝氣監控管理系統、控制器管理系統等，為生活污水、工業廢水曝氣處理提供AI智能控制。
傳統優化方式中，系統控制能力的升級大多需要進行閥門等設備的改造。而智慧曝氣控制系統可以在現有設備上提升控制能力，快速獲得逼近極限的曝氣效果。并且能夠根據曝氣環境狀態，推演未來變化趨勢，提前感知系統異常和故障，更好地保障系統連續運行，從而減輕專業人員的觀測判斷工作。
在實際運行中，智慧曝氣控制系統通過污水曝氣環境仿真神經網絡模型精確捕捉生物池溶解氧與鼓風機運行、進水水質、進水水量、回流污泥濃度等數據特征之間的細微變化和內部聯系，準確推理出當前生物池狀態、進水狀態與鼓風機運行工況下溶解氧未來趨勢變化，并在實際運行中不斷采集數據進行定期更新與調整，確保環境模型與實際工況的一致性。
同時，曝氣控制神經網絡模型基于環境仿真神經網絡模型，通過預測的溶解氧趨勢，及時調整鼓風機控制策略，優化整體曝氣控制效果。
產品優勢
01 系統可感知
污水曝氣環境仿真神經網絡模型可感知系統狀態，便于識別系統異常和故障。
02 環境自適應
可根據水質、流量等變化情況，及時調整運行參數，保持曝氣系統始終處于最佳狀態。
03 多變量控制
支持鼓風機和閥門的協同控制，以最佳節能和最小損耗的組合，確保不同工況下曝氣系統的高效穩定運行。
04 可擴張性強
可靈活增加加藥控制器、內回流控制器等實現曝氣上下游工藝協同控制，最終達到污水全流程智能化控制。
應用案例
目前，矢量智控智慧曝氣控制系統已在多地污水廠落地應用。位于浙江的某污水廠多年來依靠精細化管理的經驗總結，已經實現了良好的曝氣控制效果。但是隨著處理水質要求日益嚴格以及相應國家節能降耗的政策，該廠希望矢量智控能夠利用人工智能技術，在已有的儀器儀表設施的基礎上，將溶解氧進一步穩定控制，并實現鼓風機的節能。
矢量智控利用智慧曝氣控制系統，完美地解決了該廠的智能化改造需求，并創新地采用間歇式曝氣控制，在保證生物池穩定的基礎上，解決了該污水廠“大馬拉小車”的問題。
經過近一年的線下實踐證明，矢量智控智慧曝氣控制系統可以通過機理模型、數理模型及仿真平臺的綜合運用，以機器自主學習、不斷迭代擇優后可以實現對生物池溶解氧全自動、精細化穩定控制。不僅有效降低了該廠出水中的總磷總氮，還使該廠鼓風機能耗平均降低10%以上，每年可為該廠節省數十萬元電費。
當前，矢量智控正在與上下游伙伴共同打造城市水務生產L3級智能化全流程解決方案，方案已在取水、制水、送水、排水、污水處理等環節收獲成效，可以為取水泵房、輸水泵房、凈水廠制水、污水處理等全過程提供智能化閉環控制。
未來，矢量智控將不斷深耕技術、優化方案、提質服務，以人工智能先進技術構建城市水資源管理新模式，打造水務“新質生產力”，推動城市水務高質量發展。
矢量智控作為南棲仙策旗下專注工業智能決策的品牌，專注為高端裝備和復雜流程工業提供基于AI技術的L3級智能控制產品及解決方案。公司以客戶為中心，開創了基于強化學習的智能控制新技術，以神經矢量控制器為核心產品，成功應用于多個行業龍頭企業，樹立了行業標桿。
