8月3日，在“2022(第二十屆)水業戰略論壇”上，浙江中控信息產業股份有限公司(以下簡稱：中控信息)水環境群研發中心總監沈寅杰作了題為“基于模型的廠-站-網一體化應用與實踐”的主題發言。他表示，中控信息作為全國領先的基礎設施數智化服務商，希望數智化賦能城市基礎設施從傳統低效走向“自動化、智能化、數字化、智慧化”，讓城市更聰明、更智慧、更有溫度!

沈寅杰

浙江中控信息產業股份公司始創于1999年，是一家全國領先基礎設施數字化服務商，主要經營范圍包括交通、水務、建筑、管廊。水務方面業務遍布全國40多個城市，參與過1000多個水利水務工程項目，還有100多個智慧水務水利項目，形成了取水、供水、用水、防洪排澇、水環境治理、生態環境修復為一體的水務全產業鏈，幫助水務行業提升社會管理水平和公共服務能力。

新基建推動水務行業升級蝶變

廠-站-網運行的質量與我們的生活息息相關。其中，包含了很多生活場景，比如，晴天排水，污水通過雨水管網，流到河道污染水體;井蓋冒水，污水從馬路井蓋冒出來，污染環境;由于污水管網、排水管網滲漏，地底滲水，導致馬路的塌陷，不僅造成生態環境污染，另外還對生活、交通造成一定的影響。

究其原因，沈寅杰認為，是沒有打通城市排水管網的“血脈”!目前，污水廠-站-網是獨立運行的。就污水廠而言，存在進水濃度偏低、進水量波動大、能耗較高等問題;而對于污水泵站則存在被動打水，來多少打多少、缺乏上下游聯動機制、局部冒溢等問題;污水管網更是存在錯接混接、入流入滲、淤積識別不及時、污水冒溢等問題。

國家層面強調要打好碧水、藍天、凈土保衛戰，一年連續發布三個國家級政策。2021年2月，國家發布《加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》，同年10月又印發《2030年前碳達峰行動方案的通知》，11月發布《關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》。

在此背景下，中控信息希望憑借在水務行業多年的經驗跟實踐，通過中控廠-站-網一體化建設，幫助排水企業實現科學調度代替經驗調度，主動預防代替事后補救，將突發事件帶來傷害降到最低，幫助城市提升應對氣候的彈性和韌性，基于新基建推動水務行業升級蝶變。

廠-站-網一體化解決方案

沈寅杰介紹，中控信息廠-站-網一體化解決方案從“廠：少人值守污水廠”、“站：無人值守泵站群”、“網：科學運營智能網”三個方面構建了模型平臺來解決相關問題。

1、中控智能污水處理模型平臺eWaterOS-ISTM

目前，少人值守污水廠還存在許多問題：

控制問題。控制邏輯特殊場景下的穩定性不夠，魯棒性差;控制系統人工參與環節多，智能化水平低;PLC控制器運行環境惡劣，容易出現停機;工控網絡安全防護普遍不夠，易受網絡攻擊;

管理問題。部門多，系統多，流程不互通，信息不共享，效率低;上游站網水量水質情況難掌握，廠-站-網協同管理難;決策以經驗為主，缺乏科學依據;

設備問題。設備多，巡檢維護量大;設備故障無法預測，一旦出現問題，檢修麻煩;關鍵設備的運行狀況缺乏有效評估機制，無法提前預警，應急處理難;

成本問題。生物曝氣、藥劑投加等經驗依賴性強，需要高水平的人員;過量的能耗、藥耗投入，缺乏精細化調節。

為解決以上問題，中控信息推出中控智能污水處理模型平臺eWaterOS-ISTM ，以污水廠的智能控制、節能降耗、全面管控以及無人、少人值守為目標，為污水處理企業提供全局、局部優化控制策略和設備預養護、預防性維修等智能化分析，為污水企業管理模式的變革提供智能化的技術保障，最終實現污水處理廠優化節能、精確降耗、運行智能、少人值守。

2、污水廠-站-網一體化實時控制系統：eWaterOS-CDUS

對于無人值守泵站群，城市排水區域協同聯合調度系統eWaterOS-CDUS是中控信息基于二十多年控制經驗，結合物聯網、大數據、人工智能一些技術，推出污水廠-站-網一體化適時控制系統，來打造智能控制系統，充分挖掘排水系統的潛力，提升系統運行的調度效率，降低管網運行風險。

該系統可以把排水管網內部調蓄空間充分利用起來，將原來排水泵站被動收水邏輯進行調整，讓這些構筑物可以發揮他的主動調蓄作用，把區域排水中的安全運行、處理能力以及節能降耗方面的提升空間挖掘出來。

城市排水區域協同調度系統eWaterOS-CDUS，有別于以往泵站控制系統或者污水廠控制系統等局部控制系統，它立足全局，具備主動防御和實時調度功能，是定位城市級排水系統的控制系統，具備水量均衡，錯峰輸排、在線實時，滾動優化、策略多元，聯動協調、AI智能，預測預警等功能。

城市排水區域協同調度系統eWaterOS-CDUS通過廠-站-網綜合優化調度模型來實現，包括旱雨季預案、包括協同策略、管網水位預測模型、廠站模糊優化控制算法，再加上二十多年具備完全自主知識產權的物聯智控平臺，實現排水系統運行在線實時和滾動優化。

城市排水區域協同調度系統eWaterOS-CDUS通過主動預測管網風險、計算管網可調空間、識別泵站運行負荷、自動調整泵站運行水位。比如排水高峰期前，適當將管網水位調到低位，以應對排水高峰期沖擊，減緩峰值，保障主干暢流。

3、城市排水管網智能分析平臺eWaterOS-IAUS

針對目前排水管網存在，監測單一，感知薄弱、降雨匯流，污水冒溢、管道淤積，養護困難等問題，中控信息推出城市排水管網智能分析平臺eWaterOS-IAUS。

該平臺具備大數據驅動建模服務、水文水動力計算服務、模型耦合技術和排水業務智能分析服務等功能，同時具有排水態勢感知、管網瓶頸分析、降雨場景模擬、溢流風險預警、管網淤積分析、入流入滲評估六項智能化分析技術，可充分將地理信息、智能感知、水文水動力模型、AI人工智能等新一代行業領先技術與污水管網運營業務深度融合，構建多維度、多目標復雜管網業務模型，實現城市污水管網運維精準化、管理科學化、決策智慧化。

實踐應用

沈寅杰介紹，中控信息某城市中心城區項目，包含三座污水處理廠，三十多座污水泵站，三百多公里污水干管和八十多處管網水位監測點。該項目之前存在許多問題，本身點多面廣還分開管理，各廠系統均獨立運行，排水高峰期間存在局部泵站超負荷運行，管網節點無法保證低水位運行，出現管網水位超考核線的現象。基于此，中控信息設計了廠-站-網一體化解決方案。

排水廠-站-網運行概化圖

圖為該城市排水系統概化圖，通過“概化圖”，展示排水系統的運行負荷、上下游關系以及實時調度情況，做到提前應急。

某污水處理廠，日處理規模12萬噸

圖表分別表示建設前后進水量的對比曲線，可以看到廠-站-網一體化建設前流量波動率17.72%，建設后為5.01%，波動下降率達到71.7%。

中控信息還對該項目的經濟和社會效益進行了評估：減員增效，污水廠少人值守，泵站群無人值守，調度人員從24人減少至8人;水污染防治，管網運行風險明顯降低，水位整體達標率提升55%;節能降碳，每年節約大概12.7萬度電，約合15600公斤煤，降低率12.2%。

沈寅杰表示，在新一輪城市更新中，中控信息將繼續緊隨國家戰略，堅持自主創新，全力打造5T技術，全面推進智慧城市建設，數智化賦能基礎設施，為各類智慧城市高端應用提供基礎設施硬件裝備體系、強大技術支撐和數字世界底座。未來，中控信息將繼續深耕基礎設施數智化行業，踐行國家使命，引領創新示范，探索開放共贏，持續艱苦奮斗，為社會創造更大的價值!

編輯：陳偉浩