中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
中交路橋科技智能加藥系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)包括在線監(jiān)測傳感器（監(jiān)測濁度、pH、流量、余氯等指標(biāo)）、智能加藥設(shè)備（可變頻調(diào)節(jié)的加藥泵、帶液位監(jiān)測的藥劑罐等）、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和中控終端。 軟件系統(tǒng)則包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、歷史數(shù)據(jù)庫、算法模型和管理平臺等。
為了克服傳統(tǒng)凈水廠加藥過程中存在的精確度不高和響應(yīng)速度慢等問題，中交路橋科技污水廠智能加藥系統(tǒng)采用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)加藥模型來優(yōu)化加藥策略。第一，通過安裝高精度的在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，收集包括 pH 值、濁度、余氯濃度等在內(nèi)的多種水質(zhì)參數(shù)，該數(shù)據(jù)將作為模型訓(xùn)練的基礎(chǔ)。這些監(jiān)測設(shè)備能夠提供連續(xù)且準(zhǔn)確的水質(zhì)信息，有助于更全面地了解水處理過程中的動(dòng)態(tài)變化。第二，利用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練不同的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如隨機(jī)森林、支持向量機(jī)和支持向量回歸等，比較各算法在預(yù)測加藥量上的表現(xiàn)，最終選擇最合適的模型進(jìn)行部署。此過程涉及到數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征工程、模型選擇與評估等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要精心設(shè)計(jì)以確保模型的有效性和可靠性。模型訓(xùn)練完成后，還需要定期用新數(shù)據(jù)對其進(jìn)行更新，以保持其預(yù)測準(zhǔn)確性。意味著不僅要構(gòu)建初始模型，還要建立持續(xù)學(xué)習(xí)和自我完善的機(jī)制，確保模型能夠隨著時(shí)間的推移不斷改進(jìn)，適應(yīng)水質(zhì)條件的變化。當(dāng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，模型會(huì)根據(jù)當(dāng)前水質(zhì)情況實(shí)時(shí)計(jì)算出最佳加藥量，并通過與加藥泵的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。這種自動(dòng)化控制不僅減少了人為干預(yù)的需求，提高了工作效率，而且能夠更加精準(zhǔn)地控制加藥量，避免過量或不足加藥帶來負(fù)面影響。
中交路橋科技污水廠智能加藥系統(tǒng)構(gòu)建多模態(tài)感知與協(xié)同控制框架，將多種感知技術(shù)和控制手段有機(jī)結(jié)合，形成閉環(huán)系統(tǒng)。該框架主要包括以下幾個(gè)組成部分 ：一是多模態(tài)感知層，負(fù)責(zé)收集來自不同源的數(shù)據(jù)，如水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等 ；二是數(shù)據(jù)處理層，通過數(shù)據(jù)清洗、特征提取等步驟對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，為后續(xù)分析提供干凈、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集 ；三是智能決策層，利用上述提到的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，生成最優(yōu)的加藥方案 ；四是執(zhí)行層，將決策結(jié)果轉(zhuǎn)化為具體的控制指令，發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行。整個(gè)框架的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)各個(gè)組件之間的緊密配合，確保信息流暢通無阻。此外，為提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，可以采用微服務(wù)架構(gòu)來構(gòu)建各個(gè)子系統(tǒng)，便于獨(dú)立開發(fā)和維護(hù)。通過多層次、多功能的智能體系，不僅可以實(shí)現(xiàn)對加藥過程的精細(xì)化管理，還有助于推動(dòng)凈水廠向更加智慧化的方向發(fā)展。
