【案例】污水厂及泵站信息化升级改造项目（厂站网智能调度）
- 2022/9/6 7:50:16
- 18140
- 来源：中国水网
- 关键词:污水厂泵站设备
项目名称：污水厂及泵站信息化升级改造项目(厂站网智能调度)
推荐单位：浙江中控信息产业股份有限公司
参与环节：提供定制的智能化软件及服务
项目所在地：江苏省苏州市
项目概况
苏州市排水有限公司主要负责苏州中心城区污水的收集、处理、达标排放，涉及34座污水泵站、300公里左右污水主干管网和3座污水处理厂，日处理规模36万吨。排水系统点多面广，排水设施规模大小不一、数量多，传统的污水厂、污水泵站以及管网独立运行和人工干预模式无法适应苏州城区排水的协同调度管理工作，排水高峰时段污水管网存在污水外溢风险。为保障苏州城区排水系统的稳定运行，决定建立苏州排水厂站网智能调度平台，充分利用现有污水管网调蓄空间，充分发挥污水泵站和污水厂的主动调蓄作用，充分挖掘区域排水中安全运行、处理能力以及节能降耗方面的提升空间，实现区域水量均衡、上下游联合调度和错峰输排，提高排水运行管理水平。
示范意义
通过本项目的实施，很好的验证了厂站网一体智能化调度的排水模式在城市排水系统运行中的优势。在污水管网、污水基础设施不进行复杂工程改造的情况下，通过物联网、大数据、深度学习、人工智能等先进技术和传统排水业务的深度融合，从城市污水收集量、处理量、排水能力以及管网调蓄空间的全局水量平衡视角，整体优化运行，可实现减少污水外溢风险、设施设备运行节能、提升水泵使用寿命等效果，为排水企业的集约化管理提供了智能化的技术保障。并且还形成了一些通用的建设思路和控制策略，具体如下：
形成了厂站网智能调度的通用思路，旱季排水高峰前，将管网水位适当调至低位，腾挪调蓄空间应对排水高峰冲击。排水高峰期，错峰输排，均衡水量，减缓峰值，保证主干畅流。
形成了污水泵站通用的水位控制模式，即“工频泵动态液位分区，变频泵恒液位”的单元控制策略，可及时呼应上层调度指令，灵活应对多种工况下的输排量变化，实现入出流均衡，维持液位稳定，降低污水溢出风险。
形成了上下游级联厂站的通用协调控制策略，下游液位超过警戒液位，上游减排；下游液位低于下限液位，上游可增排，按调蓄余量安排优先级，避免上游泵站出水量同增同减，统一协调总出水量。
以上几点通用建设思路和策略适用于大多数城市的排水系统，对苏州地区，甚至是全省、全国其他城市厂站网一体智能化建设的开展具有重要的示范和指导意义。
项目亮点介绍
(1)实施效果
厂站网智能调度系统投入运行后从联动效果、调蓄情况、考核达标、水泵频繁启停以及泵站群单位能耗五个方面较投入前均取得了较好效果：
联动方面：白天高峰时段平均历时减少3个小时，最高液位下降56公分；晚上高峰时段平均历时减少1个小时，最高液位下降55公分。
管网调蓄方面：白天增加调蓄量198%，晚上增加调蓄量293%，管网主动调蓄效果明显。
考核达标方面：投入前超考核次数11.2次/天，投入后超考核次数降为5次/天，整体达标率提升55%。
在水泵频繁启停方面：投入前频繁启停次数15.8次/天，投入后为0.6次/天，整体下降96%。
泵站群单位能耗方面：系统投入前平均单耗0.037 kWh/m³，系统投入后平均单耗0.032 kWh/m³，运行单耗整体下降12.2%。
(2)社会效益
确保日常和应急情况下排水系统厂站网安全协同运行，保障污水、雨水等及时快速排出，减少和降低污水冒溢、道路积水等安全事件，减少了公众健康危险，保护水环境免受污染。
项目技术工艺/装备简介
(1)技术工艺/装备名称
厂站网区域协同调度系统。
(2)工艺/装备原理
厂站网智能调度系统的运行的总体思想是，排水高峰前，将污水管网水位适当调至低位，腾挪调蓄空间应对排水高峰冲击。排水高峰期，错峰输排，均衡水量，减缓峰值，保证主干畅流。通过定制级联厂站网协调策略，构建管网水位预测模型以及优化污水厂站出流精确控制算法，实现基于综合优化调度模型的城市级厂站网实时精准控制。
(3)工艺/装备特点
水量均衡、错峰输排：充分挖掘排水的区域潜力，减少、杜绝，厂/站“闲的闲死，忙的忙死”的情况，做到区域水量均衡、平稳，实现错峰输排，降低管网运行风险。
在线实时、滚动优化：实时计算分析引擎每5分钟对排水系统进行一次负荷计算，每天执行288次主动控制，城市排水系统全自动运行。
策略多元、联动协调：提供多种场景(晴天、雨天)的区域协同联合调度策略，系统根据不同的场景自动判断和切换策略，适应旱季雨季24小时全天候的全自动运行调度。
AI智能、预测预警：利用数据挖掘技术和深度学习技术对排水系统进行数据建模，结合排水系统实时运行状态，提前对存在溢流风险的部位发出预警信息。
(4)应用领域
厂站网区域协同调度系统可应用于城市级、区县级的厂站网一体化实时控制、工业控制领域。
(5)工艺/装备流程图
原标题：【案例】污水厂及泵站信息化升级改造项目(厂站网智能调度)
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