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校企合作:基于大数据预测分析的智能水处理诊断预测平台的创新应用

2018-07-12 10:12:57     来源: 贤集网

大数据分析“携手”人工智能,“拥抱”了水处理行业,近日,首个基于大数据预测分析的智能水处理诊断预测平台,在江苏盐城环保科技城正式上线运行。而“智能水处理诊断预测平台”背后,是江苏凯纳水处理技术有限公司与北京化工大学相关研究团队的亲密合作、并肩互助。


相关报告预测,我国水处理市场在未来5年将破万亿元大关。然而,面对这一巨大市场,很多企业却束手无策,无能为力。7月9日,江苏凯纳水处理技术有限公司总经理刘奇峰告诉科技日报记者,与高校科研团队合作研发“智能水处理诊断预测平台”,就是想用最先进的技术手段引领行业,瞄准万亿元的水处理市场。然而,让传统水处理行业搭上人工智能这趟高速列车并非易事。几经波折,根据用户痛点,不断修正和改进后,他们终于把高校的科研成果转化成为了水处理的实际能力。


废水处理不当,害了企业毁了水环境


业内专家介绍,我国废水排放总量呈持续上升趋势,2005—2015年间排放量由524.5亿吨/年增至735.3亿吨/年。废水中包含大量污染物,处理时操作不当,会给水环境造成严重影响,加剧了水资源的紧缺。

校企合作:基于大数据预测分析的智能水处理诊断预测平台的创新应用

RO反渗透是目前海水淡化、中水回用、污水处理等水处理产业的核心技术,中国膜工业协会的专家尤金德表示,当前,RO反渗透水处理系统经过多年的发展,已经由手工操控转变为半自动甚至是全自动方式。然而,对于运行数据的分析和具体操作方式的判定,依然要依靠人工来完成。“这就造成了不同厂家之间由于人员的差异,导致设备运行效果差异明显,很多处理设备运行效果不尽人意。”


而行业专家孙克柱表示,由于人为的不当操作方式,会使水处理设备寿命缩短、药剂量加大,导致企业成本上升。此外,在记录和分析数据等环节,采用传统人工方式还会带来信息和改进滞后等问题。


基于此,江苏凯纳水处理技术有限公司联手北京化工大学相关研究团队,共同研发了水处理智能诊断预测平台,旨在将硬件、数据分析和算法结合起来,解决工艺处理过程中的难点,进一步提高设备运行性能。


北京化工大学副教授凌诚博士说,“智能水处理诊断预测平台”运用了人工神经网络、机器学习、识别与算法技术等众多先进技术,可以结合实时传感器数据,预测水处理设备的潜在故障,诊断运行不合理的应用,通过人工智能算法实现自动的预测结果,进而实现信息互联互通、问题提前预判、数据自我演进和操控的先进管理。


“平台还可以帮助企业用户大幅提升处理效率,改善设备性能,降低维运成本,满足水质要求,使水处理简洁化、透明化和精准化。”凌诚表示。


高校不懂企业的痛,校企联手修正偏差


目前,“智能水处理诊断预测平台”的RO诊断预测准确率可达90%以上。刘奇峰说,这个成果来之不易。


“在成果转化过程中,我们经历了很多困难。比如北京化工大学有较高的技术水平、前瞻性的眼光,对世界最前沿的技术和技术发展趋势都非常清楚。但是对用户企业的具体要求以及企业水处理具体过程没有一个很清晰的认识。”刘奇峰说,特别是“智能水处理诊断预测平台”需要从智慧管理、智能控制和智能设备3个层面切入,涵盖了三维虚拟水处理、智能RO诊断系统、系统故障诊断系统、优化运行系统、智能预测维护系统、智能移动终端设备等多种应用组合,系统非常复杂。


业内专家分析说,我国需要水处理的行业和企业数量众多,不但有全世界最先进的企业,也有设备、生产水平还停留在上世纪90年代的企业,企业间生产工艺、装置设备和污染类型差异大,加上部分企业的技术人员水平有限,因此,高校建立的模型到水处理的实际运行中极易出现偏差。


“江苏凯纳有多年的一线水处理业务的经验,他们清楚企业在实际运行中的难点和痛点——设备操作靠经验,缺乏技术支撑;运行维护也是靠经验却缺乏预判;水质变化缺乏智能决策。”凌诚说,于是,北京化工大学的研究团队与江苏凯纳一起,组成了有架构师、技术专家、数据科学家和操作人员的队伍,根据现场收集到的数据,反复探索、修正了原本建立的模型。


跳出传统水务思维,实现数字化转型


“通过与北京化工大学的合作以及成果转化,我们实现了跨设备、跨工艺、跨系统、跨技术的全面互联互通,实现了水处理的资源优化、协同合作和服务延伸。”刘奇峰说,江苏凯纳正跨界转型为水处理行业先进分析与预测软件公司,研发垂直领域的人工智能技术互联网平台。

校企合作:基于大数据预测分析的智能水处理诊断预测平台的创新应用

水处理的产业链较长,涉及材料、化学、物理等学科,对很多进行水处理的环保企业、需要进行水处理的企业来说都是一个挑战。“未来,我们将根据企业和行业的具体需求,将‘智能水处理诊断预测平台’系统逐步落实到水处理的其他环节中。”刘奇峰说,他们的最终目的,是打造水处理数字化解决方案中心,将人工智能技术和水处理的业务经验相结合,帮助企业完成包括技术、设备和维运等在内的数字化转型。


江苏盐城环保科技城产业创新中心主任赵大海也表示,“智能水处理诊断预测平台”作为首个专为水处理行业开发的智能决策系统,其对行业具有典型的引领作用和示范意义。特别是在大数据与人工智能已逐步延伸到各个领域的当下,构建信息化条件下的产业生态体系、创新性的智能化应用,无疑发展潜力巨大。“江苏凯纳水处理公司与北京化工大学的成功合作,让我们看到了更多水处理研究成果变成实际应用的广阔前景。”赵大海说。


业内专家指出,“智能水处理诊断预测平台”的创新应用,不仅开发了解决水处理行业痛点的信息化产品,也为传统行业跨界转型提供了智慧水处理解决方案。随着水处理行业进入创新黄金期,以大数据、云计算、物联网和人工智能作为技术驱动,无疑将开启新的窗口。跳出传统水务的框架思维,展示了新一代水处理公司在数据化业务模式上的探索实践。

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