智慧水厂的建设与思考

智慧水厂的建设与思考

韩贞伟,李然,白晓雪,王晓志,王贝贝

中建新疆建工（集团）有限公司,新疆乌鲁木齐市830002

摘要：在当前信息时代背景下，水厂设施的建设直接关系到城镇发展速度及人们的生活质量水平，通过加强智慧水厂建设，能够有效推动社会发展及进步，同时提高水厂的先进程度，为人们提供更加优质的供排水服务。本文主要对智慧水厂建设方面的内容进行了分析，从而为相关人员提供参考。

关键词：智慧水厂；建设；思考

引言

随着重大环境基础设施系统的不断健全，为了回应国家创建“绿城”的呼吁，水厂的建设是一项重要的民生工程，也是改革和发展的前沿阵地。水厂建设工程的项目类型包括了新建、扩建、改建，在处理工艺方面，也逐渐从提标改造转向提质增效。在施工时，要将工厂的结构、工艺的老化状况和新的工艺体系有机地融合起来，做到集约设计，科学施工，智能化管理。怎样将新技术融入到水厂建设中，深入挖掘和体现数字化、智能化、智慧化在市政工程行业中的功能和价值，为实现以数字化、信息化为主导的现代工程建设新业态的顺利发展，提出了更高的需求。身为建筑工程设计和实施的一名参与者，我们必须以这一种建筑类型为对象，在对特定项目的特征和重点进行深入的研究的同时，将传统项目设计和管理的工作模式相融合，运用数字+BIM的方法，来提取出新的工程应用点，从而达到技术优化和管理提升的目的，从而实现对整个项目的整体赋能，实现对项目的全生命周期的实施效果的提升。

1智慧水厂的概念

为此，有关专家们提出了“智能水厂”这一理念，以使其由传统的“自动化”过渡到“智能化”。智能供水系统是指采用现代科学的理念、技术方法，实现对供水系统的集中控制。智能水厂是基于供水过程，运用云计算、大数据、人工智能、物联网、互联网、BIM等技术，利用智能监控设备、数采仪表、通讯网络等多种技术手段，对供水过程中的各种工况进行实时监测，并将其与供水管理部门的可视性有机结合，构成“城镇供水物联网”，实现对供水过程中的大量供水信息的即时分析和处理，并作出对应的判断，为供水过程中的整个生产、管理和服务过程提供更为细致、动态的管理，实现供水过程中的“智慧”状态。

2水厂智慧化建设策略

2.1智慧水厂系统架构设计

为确保智能水厂的功能能够得以实现，在设计架构时，主要由感知层、智能控制层、网络层、智能决策层和大数据平台等5层架构构成。各层次又各有各的职能，如：大数据平台，用于存储大量的使用者资料，并对产品资料进行分析；智能化决策层次主要是对所采集到的资料进行全面分析，并根据资料所包含的资讯，作出合理的决策；其中，网络层起到了保障系统正常工作的作用；其中，控制层面起到了实施设备自动控制的作用；而其中的感应层，则是最基本的，它的作用就是采集各种信息。

2.2基于大数据把控建造智慧化

在项目建设的进程中，为了提高项目的管理和交流的效率，将项目管理与BIM技术进行了深层次的结合，利用由系统开发出来的施工管理平台，对各方面进行了协作，并及时地对项目进度、质量、资源进行了最优配置。在多元异质的BIM建模数据的基础上，对项目实体、各个组织的要素和管理过程进行了多维度的整合、分析和预测，并利用数字化的方法来提高管理效率。比如说，以平台为基础的塔吊监测，可以利用平台部署塔吊模型及塔吊基本信息，在模型文件上与监测设备相关联，从而达到对现场塔吊施工组织的数字化呈现。进而，通过对塔吊高度、振幅、回转、起重量、仰角、风速等6项指标的信息的获取，保证实时数据的完整与精度。最终，通过对其影响因素和安全指标的分析，按照规范来设定禁止临界点，从而达到了智能化预警，并采取了联动的应急措施，将预警、预判做到了与手机信号相联系，从而对塔吊实施的操作进行了全面的控制，并对危险隐患进行了预警提醒。从搜集，到统计，到决策和判断，都形成了一种真正的睿智。

2.3智慧水厂运行维护

相对于常规的污水处理系统，智能水厂具有很多优点，其中一个优点就是集中式、最优化。在智能水厂的运营过程中，通过现代的信息技术，对水厂的设备工作数据进行实时采集，并进行集中管理。与此同时，智能化管理还可以实现对远程互联网的接入，将生产控制层与公司的决策管理层联系起来，以远程监视的形式，对装置的操作情况进行全面的认识，这样就可以自上而下地建立起一个多层级的平台，利用信息化技术，大幅提高操作的效率。其次，智能水厂具有远程监控、无人值守等功能，运用现代信息化技术，可降低水厂维护人员数量，并借助智能信息技术，实现对水厂设施状态的远程监控。该方法克服了以往水厂仅能在局部看到生产操作资料的缺点，成功地完成了从水厂中收集资料自动化集成和汇总，使其管理方式更为灵活，同时也大大提高了工作效率；构建基于单一水源地的一体化远程控制平台，并对不同水源地的生产过程进行实时监控。在装置出现问题的时候，会产生一种声光报警，并指出问题所在以及问题所在，可以根据报警级别作出对应的响应，将问题的相关信息进行记载，并在屏幕上给出解决问题的办法，报警打印机会自动将问题的结果输出出来。利用这个统一化的远程调度管理方式，可以提升水厂管理的效能，让营运中心的管理者可以获得更多的设备运行状态，并据此作出重要的生产决策。

2.4施工阶段物联网技术应用

2.4.1人员定位系统

以建设工地为背景，以建设工地为背景，以建设工地为背景，需要对工作人员进行严格的管理，同时还需要对工作场所中的人员进行高质量的管理，从而对其进行高质量的工作，从而为建设工地中的工作人员提供准确的位置，从而绘制出工作场所中的工作人员的移动轨迹。同时，还可以使用视频摄像机来采集现场图像，并将其与系统开发结合起来，建立起一个电子围墙，从而能够对在场人员是否属于安全工作范围内展开识别和预警，从而有效地保证建设工地中的工作人员的安全。利用以管理平台为基础的数据集成、统计与自动报警推送功能，可以帮助管理人员及时地掌握现场施工作业人员的状况，及时地对安全隐患进行分析和排查。

2.4.2环保监测系统

一般条件下，部分水厂项目位于市区，因此会对周边的环境造成一定的冲击，为了提高该项目的建设质量，实施“绿色”建筑的概念，在整个建筑的整个过程中，都会对该项目的环境质量展开实时的监控。将该项目的环保监测装置与该管理平台相连接，将相关的环保数据传送到该平台，并利用及时的统计和生成的环保表格，来展示这些实时的环境监测数据，并设定一个环保门槛，当该门槛超出了粉尘门槛的时候，就会发出警报，从而启动喷雾喷洒等相关的应急行动，从而降低对周围的污染程度。

结语

随着整个工业的发展，推动“智慧自来水”成为必然趋势，但受限于设备、技术和人员等方面的制约，我国自来水公司的发展仍有很大的空间。在接下来的计划和建设过程中，公司应该突破过去的思维定势，从上到下，做好顶层的设计，从技术和能力两个方面，对水厂的运营管理模式进行改进，提高管理的效能，最后达到工作方式标准化，质量控制精细化，运营成本最低化，管理模式移动化，全方位地提高水厂的服务水平。

参考文献

[1]徐伟忠,于红涛,宋鑫峰等.水厂生产管理智慧化建设实践[J].净水技术,2019,38(S2):126-129.

[2]陆继诚.从“自动化”到“智慧化”——智慧水厂建设的新思路[J].给水排水,2017,53(11):1-3.

[3]叶李锋,颜野迪,金陈亮.给“自”升“智”——浅谈智慧水厂建设[J].产业创新研究,2020(18):35-36.