中鐵城際供水智能加藥系統通過(guò)自動(dòng)化感知、數據驅動(dòng)決策、閉環(huán)控制執行三大核心環(huán)節，結合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現藥劑從“經(jīng)驗投加”到“智能精準投加”的跨越。以下是具體技術(shù)路徑與落地案例分析：

一、核心技術(shù)實(shí)現路徑

1. 多維度數據感知與傳輸

傳感網(wǎng)絡(luò )：
部署濁度儀、pH計、電導率儀、余氯檢測儀等多參數傳感器，實(shí)時(shí)監測進(jìn)水水質(zhì)（如濁度、氨氮、COD）、水流速、壓力等關(guān)鍵指標。

數據傳輸：采用5G/4G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將數據實(shí)時(shí)上傳至云端或本地控制平臺，支持多廠(chǎng)區數據集中管理與分析。

2. 智能算法決策

機器學(xué)習模型：

隨機森林算法：用于預測不同工況下的最佳加藥量，通過(guò)訓練歷史水質(zhì)數據，預測誤差≤5%。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（DNN）：處理非線(xiàn)性關(guān)系，例如應對突發(fā)污染事件（如氨氮濃度驟升）時(shí)，2小時(shí)內調整至安全范圍。

動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型：前饋-反饋復合控制：結合實(shí)時(shí)水質(zhì)數據（前饋）與歷史運行經(jīng)驗（反饋），動(dòng)態(tài)修正加藥策略。

數字孿生仿真：在虛擬環(huán)境中模擬加藥效果，優(yōu)化參數組合（如中鐵城際通過(guò)仿真平臺降低PAC用量10%-15%）。

3. 自動(dòng)化執行與閉環(huán)控制

高精度計量設備：
采用電磁流量計、伺服電機驅動(dòng)的高精度計量泵，實(shí)現±0.5%的流量控制精度。

閉環(huán)控制邏輯：

反饋調節：若出水濁度超標，系統自動(dòng)增加混凝劑投加量并啟動(dòng)預警。

前饋補償：根據進(jìn)水濁度預測未來(lái)需投加的藥劑量，提前調整泵速，避免滯后響應。

二、典型應用場(chǎng)景與成效

1. 地下水廠(chǎng)應對水質(zhì)波動(dòng)

場(chǎng)景：原水濁度受季節變化影響大（如雨季濁度從10NTU升至50NTU）。

解決方案：AI模型訓練歷史雨季數據，建立濁度-投藥量相關(guān)性曲線(xiàn)。實(shí)時(shí)監測進(jìn)水濁度，動(dòng)態(tài)調整混凝劑與助凝劑比例。

成效：濁度穩定在1NTU以下，濾后水濁度達標率100%。藥劑消耗量降低20%-30%。

2. 工業(yè)循環(huán)水處理

場(chǎng)景：電廠(chǎng)冷卻水系統需抑制藻類(lèi)滋生，傳統人工加藥存在劑量不均問(wèn)題。

解決方案：UV-LED在線(xiàn)監測藻類(lèi)濃度，結合Cl?投加系統實(shí)現精準控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法預測水溫變化對藻類(lèi)生長(cháng)的影響，提前調整加藥策略。

成效：藻類(lèi)殺滅率≥95%，Cl?殘留量低于0.5mg/L（國標≤1.0mg/L）。年藥劑成本降低18%-25%。

3. 老舊水廠(chǎng)智慧化改造

場(chǎng)景：缺乏自動(dòng)化設備，依賴(lài)人工經(jīng)驗導致藥耗高、水質(zhì)不穩定。

解決方案：部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器與SCADA系統，實(shí)現數據集中監控。引入AI加藥模塊，替代人工操作。成效：人力成本減少60%。出水水質(zhì)達標率從85%提升至99%。

三、技術(shù)優(yōu)勢與行業(yè)價(jià)值

1. 精準性與可靠性

動(dòng)態(tài)響應：從傳統人工小時(shí)級調整升級為秒級響應，應對突發(fā)污染事件能力顯著(zhù)提升。

穩定性：消除人為操作誤差，濁度、余氯等指標波動(dòng)范圍縮小50%以上。

2. 經(jīng)濟性與可持續性

成本節約：藥劑消耗降低15%-30%。

能耗優(yōu)化：通過(guò)變頻控制泵組，降低電機功耗10%-20%。

環(huán)保效益：減少過(guò)量投藥導致的污泥排放與二次污染，助力“雙碳”目標。

3. 管理效能提升

遠程監控：通過(guò)智慧水務(wù)平臺實(shí)現多廠(chǎng)區集中管理，降低運維成本。

數據資產(chǎn)化：積累水質(zhì)、藥耗、能耗大數據，為工藝優(yōu)化與決策提供支持。

4.多技術(shù)融合：

數字孿生+AI預測：構建全生命周期仿真模型，實(shí)現從設計到運營(yíng)的全流程優(yōu)化。區塊鏈存證：確保水質(zhì)數據與加藥記錄不可篡改，提升監管合規性。

5.場(chǎng)景擴展：

非傳統供水場(chǎng)景：拓展至農村供水、應急供水（如災區快速部署智能加藥車(chē)）。

水資源循環(huán)利用：結合膜處理技術(shù)，實(shí)現再生水回用中的精準加藥。

6.標準化與生態(tài)化：

制定AI加藥系統行業(yè)標準（如GB/T 35678-202X），推動(dòng)技術(shù)規范化。構建水務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)平臺，整合設備商、算法服務(wù)商與運營(yíng)商資源。

供水智能加藥系統通過(guò)“感知-決策-執行”閉環(huán)，將藥劑投加從粗放式人工操作升級為數據驅動(dòng)的智能化管理。其核心價(jià)值在于：

水質(zhì)安全：保障供水達標率與穩定性；成本可控：顯著(zhù)降低藥劑與人力成本；綠色可持續：推動(dòng)水務(wù)行業(yè)低碳轉型。
隨著(zhù)AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續迭代，未來(lái)系統將進(jìn)一步向“自主學(xué)習”“全場(chǎng)景覆蓋”方向發(fā)展，成為智慧水務(wù)的核心支柱。