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若由“上海敢創科技”來牽頭大型污水廠智慧化改造，可沿用其20+同類項目經驗，輸出一份“1平臺+6中心+3體系”的整體解決方案，核心思路是“數字孿生底座+AI算法驅動+區塊鏈增信”，實現“水質達標、低碳運行、少人值守”。方案可直接落地，亦支持SaaS訂閱，降低一次性投資約50% 。

一、總體架構

1朵“水務專有云”
采用敢創自主開發的水務PaaS，集成多租戶、微服務、容器化部署，支持集團級“廠-站-網”多廠數據匯聚 。

6大業務中心
① 智能生產調度中心：AI曝氣、AI加藥、泵站變頻聯控；
② 設備健康管理中心：振動+溫度+電流三合一預測性維護；
③ 水質安全預警中心：LSTM水質預測→5 min內超標報警；
④ 能源與碳排管理中心：電、藥、氣、水四表合一，自動生成碳足跡報告；
⑤ 運維工單中心：掃碼巡檢→APP派單→閉環考核；
⑥ 三維可視化中心：BIM+GIS+實時數據，數字孿生雙向交互。

3大保障體系
① 標準體系：數據編碼、接口、安全、應急四份企業標準可直接復用；
② 安全體系：等保2.0三級+國密算法+VPN加密隧道；
③ 商業體系：支持“硬件租賃+軟件訂閱+服務托管”OPEX模式，減輕甲方資本壓力 。

二、核心技術路線

1、數據層：OPC UA+MQTT雙協議，1 000+測點秒級入庫；邊緣計算節點<50 ms本地閉環。

2、模型層：

（1）機理模型：ASM2d+CFD+水力負荷模型；

（2）AI模型：LSTM水質預測、隨機森林加藥量、MPC曝氣優化；

（3）知識圖譜：把“老師傅經驗”轉為規則庫，用于故障診斷和培訓 。

3、控制層：在現有PLC上增加“AI外掛”——即插即用模組，通過Modbus/TCP回寫設定值，無需停產改造。

4、可視化層：WebGL三維引擎，支持VR漫游、手機AR巡檢；領導駕駛艙一屏展示KPI、碳排、成本、合規四張表 。

三、功能亮點

1、區塊鏈水質存證：出水COD、NH3-N等關鍵指標實時上鏈，防篡改，滿足環保督查“數據不可抵賴”要求 。

2、碳排雙控：系統自動生成“噸水電耗、噸水碳排”兩類指標，可直接對接上海碳交易平臺。

3、無人值守：

（1）機器人巡檢（防爆軌道式+無人機）替代人工夜班；

（2）AI視頻識別安全帽、煙火、非法闖入，聯動廣播驅離；

（3）電子圍欄+人臉識別門禁，確保“零接觸”操作。

4、快速交付：采用“預制式機房+預裝軟件+即插即用傳感器”，主體功能可在45天內上線試運行 。

四、實施步驟（合同簽訂后6個月完成）

1、現狀診斷（2周）：工藝段走訪、儀表校驗、數據質量評估。

2、方案設計（3周）：出具《可研+初設+安全評估》三冊。

3、硬件安裝（4周）：傳感器、網絡、邊緣網關、機房。

4、軟件部署（3周）：云端租戶開通、數字孿生建模、AI訓練。

5、聯調與試運行（6周）：單系統→聯合→72 h連續水質考核。

6、正式上線（2周）：操作培訓、運維手冊、質保移交。

五、預期效益（以30萬噸/日規模為例）

1、出水達標率：≥99.5%，超標事件響應<5 min；

2、能耗：曝氣電耗降15%，總電耗降12%；

3、藥耗：PAC、碳源分別節省20%、15%；

4、人工：巡檢工作量減30%，值班由“5班4倒”縮至“2班+無人夜班”；

5、碳排：年減排約1 800 t CO?，可形成碳資產約18萬元（按100元/t計） 。

六、交付界面
甲方僅需提供：①廠區工藝圖紙、②現有PLC點位表、③進出水24 h歷史數據（≥1年）。
敢創交付：①硬件（含安裝）、②軟件（含License）、③數字孿生模型、④AI算法包、⑤運維培訓、⑥一年質保。

該方案已在華東、華南20余座≥20萬噸/日水廠復制，最快45天上線，可直接作為本項目投標或技術交底藍本 。