智慧水廠的建設是現代水務管理的重要趨勢，它通過集成先進的信息技術和自動化技術，提高水廠的運行效率、安全性和可持續性。

一、完善的自控系統

        完善的自控系統是智慧水廠的基礎，它采用先進的自動化檢測與控制技術，實現水廠各個工藝環節的閉環聯動控制。

        自控系統能夠根據在線儀表的檢測數據自動調節設備運行參數，實現全工藝流程生產設備的自動化運行。

        自控系統的核心設備及網絡采用冗余設計，以確保在故障狀態下能夠切換至備用部件，保證水廠穩定可靠的生產。

而自控系統實現自動化控制主要依賴以下幾個方面：

1. PLC可編程控制器

       自控系統的核心是PLC，這是一種工業控制計算機。

      PLC通過執行用戶程序來實現控制要求，通常采用“不斷循環順序掃描”的工作方式。PLC系統由電源、CPU、I/O輸入模塊、機架以及通訊模塊等組成。

2. 自動化監控

      自控系統能夠實現對各水處理設備以及各個生產環節的全過程自動監控，達到“現場無人值守、控制中心少人值班”的自動化程度。

       系統設計遵循先進性、實用性、可靠性、經濟性、開放性的原則。

3. 數據采集與遠程控制

       操作人員可以在中控室遠程監測進水廠流量、濁度、pH、濾池液位、清水池液位、出廠水的余氯、流量、壓力、pH和濁度等參數。

      系統還能遠程監測高、低壓配電系統的運行、電流電壓參數，并遠程啟停水廠各電氣設備。

4. 數字三維仿真與巡檢系統

      通過數字孿生技術，對水廠內的構筑物、生產設備、管路系統進行三維數字化復原，實現設備情況的實時同步。 

      巡檢系統支持對水廠運行設備的點巡檢和設備資產全生命周期的有效管理。

5. 生產運維管理和能耗監測

       實時監控和分析水廠耗能指標，對水廠生產經營、管理決策、計劃與調度、故障診斷等進行綜合分析與處理，實現節能減耗和資源優化的管理目標。

二、完善的安防系統

       智慧水廠需要建立安防、消防一體化管理系統，包括高清全覆蓋的視頻監控系統、智能門禁系統以及廠區WiFi覆蓋系統。

       這些系統能夠實現視頻、門禁、電子圍欄、煙感、溫感、人員等各子系統之間的聯動，為水廠運行提供全方位的安全保障。

1. 高清全覆蓋的視頻監控系統

2. 智能門禁系統

智能門禁系統通常融合了人臉識別、指紋識別、車牌識別等技術，能夠對進出水廠的人員和車輛進行有效管理，確保只有授權人員能夠進入關鍵區域。

3. 廠區WIFI覆蓋系統

      通過在水廠內部署WiFi網絡，可以實現無線定位和人員軌跡功能，為水廠提供更靈活的監控手段。例如，通過WiFi定位技術，可以準確定位廠區人員并記錄軌跡，提供非法停留和越界等預警信息。

4. 電子圍欄系統

       電子圍欄系統可以對水廠的周界進行監控，一旦有人或物體越過設定的邊界，系統就會觸發報警，提醒安保人員進行檢查。

5.煙感和溫感系統

       這些系統可以實時監測環境中的煙霧和溫度變化，一旦檢測到異常，就會立即發出警報，為火災預防和初期撲救提供寶貴時間。

6. 人員聯動系統

      當安防系統中的任何一個部分觸發警報時，其他系統可以自動響應，實現聯動。

例如，當煙感系統檢測到煙霧時，視頻監控系統可以自動轉向相關區域，門禁系統可以鎖定或解鎖出口，以便人員疏散。

三、完善的資產管理系統

四、高級控制軟件平臺

      這是智慧水廠的“大腦”，它不僅補充了自控系統的功能，也是實現水廠智慧化的關鍵。

高級控制軟件平臺能夠根據水廠的實際運行情況，實施多種控制策略。這些策略可以包括邏輯冗余或邏輯切換的方式，以確保在意外情況下生產能夠平穩運行。

平臺能夠根據實時數據，自動調整工藝參數，以適應原水水量、水質的變化，從而優化水廠的運行效率和出水質量。

例如，可以對絮凝劑智能投加控制、消毒劑智能投加控制、沉淀池自動排泥控制、濾池反沖洗優化控制等工藝流程進行精細化、精準化的調節。

通過集成的智能算法，如神經網絡、機器學習等，高級控制軟件平臺能夠對關鍵工藝環節進行智能化控制。

這包括AVS精確曝氣系統、DephOS加藥除磷系統、NOCS氨氮優化系統、ECOS碳源投加系統、TurOS濁度優化系統等。

用戶可以在平臺上創建新項目，定義現場采集變量、按需選取功能運算塊(FB)或自定義算法腳本(Script)，并配置各項運行參數等系列過程，實現生產運行的多策略控制。