污水廠內(nèi)的數(shù)據(jù)難題

摘自微信公眾號(hào)：原創(chuàng) 治污者說(shuō)  2021-09-19 20:49

      污水廠每天不斷的從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)形成對(duì)每一時(shí)刻的污水廠生產(chǎn)的描述，這些數(shù)據(jù)以各種不同的方式產(chǎn)生出來(lái)，包括在各個(gè)環(huán)節(jié)安裝的在線傳感器儀表和分析儀表、污水廠化驗(yàn)室的化驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)備的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一些手動(dòng)收集的數(shù)據(jù)等等。污水廠每天可以說(shuō)在每時(shí)每刻產(chǎn)生得大量數(shù)據(jù)中運(yùn)行，這些數(shù)據(jù)沒(méi)有得到有效的組織和歸納，只能作為無(wú)用的數(shù)據(jù)流失。

工業(yè)自動(dòng)化在污水廠內(nèi)的深度應(yīng)用，越來(lái)越多的儀器儀表的現(xiàn)場(chǎng)安裝使用，使污水在流動(dòng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)化描述成為現(xiàn)實(shí)，但是這些數(shù)據(jù)流大量堆積之后，污水廠很快面臨到了數(shù)據(jù)難題，那就是如何面對(duì)這么多的海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)究竟起到了什么作用。

污水廠通過(guò)中控計(jì)算機(jī)收集了大量的在線儀表所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，部分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)整合在控制軟件的報(bào)表系統(tǒng)形成日?qǐng)?bào)表輸出，部分?jǐn)?shù)據(jù)以軟件的數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)起來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)曲線反應(yīng)出來(lái)。污水廠的生產(chǎn)部門在編制運(yùn)行報(bào)表的過(guò)程中，會(huì)收集和總結(jié)生產(chǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以包括污水廠化驗(yàn)室、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，編制成一定時(shí)間段內(nèi)的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，生產(chǎn)報(bào)表體系使污水廠的部分?jǐn)?shù)據(jù)得到了有效的整理和統(tǒng)計(jì)。除去這兩個(gè)比較的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)以外，污水廠還可以從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，比如氣溫、水溫、降雨量等等。

可以很粗略的羅列污水廠收集的數(shù)據(jù)有：進(jìn)出水流量、污水廠進(jìn)出水水質(zhì)（pH、 BOD、COD、 SS、TN、TP、NH_３-N、SOUR）等；生物池的過(guò)程參數(shù)（SV、MLSS、MLVSS、DO、ORP、微生物）等；污泥運(yùn)行數(shù)據(jù)、藥劑使用量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等等，具體可以參照下表所示對(duì)比廠內(nèi)是否收集到足夠的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

這些大量的生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合污水廠自控系統(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)，成為海量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，污水廠成功穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)取決于這些收集數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，以及從這些數(shù)據(jù)中提取信息的質(zhì)量和方便的調(diào)閱方式等。作為許多水廠和污水廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的副產(chǎn)品，過(guò)多的數(shù)據(jù)可能會(huì)給中小企業(yè)帶來(lái)麻煩。他們有時(shí)不知道從哪里開(kāi)始，而且往往缺乏在海量數(shù)據(jù)中導(dǎo)航所需的時(shí)間，但是許多污水廠都會(huì)面臨一個(gè)尷尬的局面，那就是污水廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)豐富但所提供出來(lái)的信息卻十分匱乏。更為糟糕的問(wèn)題是，這些中控系統(tǒng)的工藝過(guò)程的數(shù)據(jù)通常被收集在中控軟件的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)或 (CSV) 文件中，整合這些來(lái)自不同來(lái)源的記錄需要時(shí)間和精力，同時(shí)也需要計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理知識(shí)，污水廠的技術(shù)人員偏重于工藝運(yùn)行，因此很難將數(shù)據(jù)拼湊在一起，更不用說(shuō)對(duì)其進(jìn)行分析了。

污水廠的這些數(shù)據(jù)本身不會(huì)顯現(xiàn)出精準(zhǔn)的工藝決策，因?yàn)樗仨毷紫冉?jīng)過(guò)仔細(xì)清理和分析才能產(chǎn)生對(duì)工藝未來(lái)的判斷和對(duì)復(fù)雜工況的洞察。這些經(jīng)過(guò)分析判斷后的數(shù)據(jù)，使污水廠的工藝管理人員能做出更貼合實(shí)際的決策以提高出水的保障，而真實(shí)的情況是，污水廠內(nèi)的工藝決策往往是基于運(yùn)行人員的主觀判斷做出的。整個(gè)工業(yè)化進(jìn)程所帶來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制和檢測(cè)儀表，越來(lái)越方便地生成和收集大量過(guò)程數(shù)據(jù)，因此單憑直覺(jué)做出決策的傾向?qū)τ谄渌藖?lái)說(shuō)似乎有些落后，但是對(duì)于污水廠的運(yùn)管人員來(lái)說(shuō)，這種情況還將在一定時(shí)期內(nèi)存在的。

對(duì)于一些中小型的污水廠運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō)，運(yùn)行人員在沒(méi)有足夠的技術(shù)支持下經(jīng)常就工廠運(yùn)營(yíng)做出直覺(jué)決定。他們沒(méi)有時(shí)間整理做出判斷所需要的工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)然后對(duì)其進(jìn)行分析。因?yàn)橐S持一個(gè)污水廠的正常運(yùn)行往往有大量的現(xiàn)場(chǎng)工作要去關(guān)注和完成，很難有時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間深入的數(shù)據(jù)技術(shù)分析，且具備足夠的對(duì)大量數(shù)據(jù)中所產(chǎn)生的趨勢(shì)變化引起注意。因此，在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)行中，中小型的污水廠是無(wú)法從已有的這些大量的數(shù)據(jù)獲得效能的，工藝流程問(wèn)題也得不到具有數(shù)據(jù)支撐的解決方案。在污水廠中，效率的想法和預(yù)期得不到有效的探索，污水廠的預(yù)期收益更難以量化實(shí)施。

數(shù)據(jù)困境的問(wèn)題已經(jīng)隨著工業(yè)自動(dòng)化不斷地發(fā)展，而深入進(jìn)入到污水廠的運(yùn)維管理中，污水廠需要采取積極的應(yīng)對(duì)措施，扭轉(zhuǎn)海量數(shù)據(jù)（也包含了大量的無(wú)效和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)）對(duì)生產(chǎn)管理的淹沒(méi)，整理和利用這些數(shù)據(jù)，獲取有效的信息資源，提升污水廠的管理。污水廠的運(yùn)維管理人員必須扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的工藝管理思想，依靠經(jīng)驗(yàn)的積累和感官的判斷來(lái)進(jìn)行粗放的管理是與工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程背離的，大量的數(shù)據(jù)將改變污水廠工藝運(yùn)行管理的模式，工藝管理人員應(yīng)對(duì)污水廠所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)架構(gòu)管理網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集的工作。