水廠自控運營迎來人工智能時代

2016-12-12 10:37:09

工業4.0時代的大幕已經徐徐展開，制造業在完成了機械化、電氣化、自動化之后，智能化將以前所未有的力量為其帶來深刻變化，而人工智能也將廣泛應用于環保領域。隨著技術的不斷推進，人工智能在水務領域的應用場景會越來越豐富，將為水廠的運營帶來更多的改變。

大數據推動人工智能迎來春天

“人類正從IT時代走向DT時代，”馬云在各種場合都不遺余力地推銷自己的觀點，信息社會已經進入了大數據時代。大數據的涌現改變著人們的生活與工作方式，也改變著制造業企業的運作模式。

近年來，隨著互聯網、物聯網、云計算等信息與通信技術的迅猛發展，從浩瀚的數據寶藏中收獲知識和洞察的計算機工具正在快速普及，處在一線的是正在迅速發展的人工智能技術，像深度學習、自然語言處理、模式識別以及無人駕駛等技術都取得了突破性的進展，可以說互聯網和大數據推動人工智能迎來了春天。

大數據、人工智能改變我們的生活

雖然目前的技術水平還不能夠做到讓人工智能完全取代人類，但隨著算法、深度學習技術的迭代和數據集的劇增，機器已經變得越來越聰明并足以成為人的生活助手。我們可以清晰地認識到，就像十年前開始的互聯網對于傳統行業的沖擊一樣，人工智能將成為下一個改變人們生活方式、拉動行業升級變革的核心引擎。年初Alpha Go與圍棋大師一戰成名，各大電商的精準商品推薦、人臉識別技術、智能預測預警分析、AI取代人類寫作、廣告的精準投放等，大數據與人工智能無時無刻不在改變我們的生活方式，這是科技發展讓人驚艷的地方，也是人類進步讓人歡喜的地方。

人工智能最終取代水廠運營

人工智能系統具有自學習、推理、判斷和自適應能力，它已廣泛應用到各行各業，主要應用在優化設計、故障診斷、智能檢測、系統管理等領域，大大提高了生產效率，取得了良好的經濟效益。牛津大學的報告《技術對工作的替代》中認為：美國現有工作的47%有被機器人取代的危險，而中國是77%，排名世界倒數第二，僅次于埃塞爾比亞的85%。

如今，工業4.0時代的大幕已經徐徐展開，谷歌、微軟等公司正積極部署深度學習、圖像識別等人工智能技術，搶占產業至高點。而人工智能也將廣泛應用于水務、環保領域，水務、環保領域的技術革新正在應勢而起。隨著技術的不斷推進，人工智能在水務環保領域的場景會越來越豐富，給水廠的運營帶來更多的改變。

從廣義來講，人工智能分為三個層級：感知、理解、決策。我們把它分為自動化感知階段、信息化理解階段、智能化決策階段。三個階段都在不同程度地改變著水廠的運營管理。

1、自動化感知階段改變水廠運營方式

傳統的控制系統在現階段已經不能滿足現代化管理的需求，引進自動化控制系統實現水廠常規工藝的自動化、智能化，能提高水廠的生產效率、運營質量，并能節約資源、降低生產成本。

自動化作業最基本的方式已經替代了部分工人，這意味著水廠運營需要人工的地方自然就變少了，后期自動化系統的不斷改進與完善，用戶引入更多的現代化手段，每一個工作站可能減少一半的工作人員，水廠只需要巡檢和值班人員即可實現基本的運營需求，并且這種變化已經在全國大部分水廠實現了，效果初步顯現。如我們的自動加藥控制系統、進水調度系統、配電監測系統、泵房監控系統等，已經自動完成了數據采集和控制功能，信息處理功能，自我診斷報警功能，智能故障分析處理功能等。

2、信息化理解階段改變水廠運營質量

適應信息時代的要求，以信息化帶動水務企業實現跨越式的發展是水務企業建設的重點內容。水廠的信息化管理系統可以在優化設計、故障診斷、智能檢測、智能預警等方面提升水廠的運營質量，從而達到降低能耗物耗、提高生產效益的目的。

3、智能化決策階段改變水廠運營思維

人工智能基于神經網絡、模糊算法、遺傳算法、語音識別、情景識別等技術，與其他相關科學成果相結合，能使決策階段更主動地對各種請求或命令作出反應。水廠運營的智能化決策階段通過大量實際鍛煉后的大數據及智能算法，進行不斷的自我優化，越來越聰明，可以按照不同的運營思維做出最全面、最優化的決策，類似Alpha Go一樣，幫助水廠運營人員解決實際問題后獲得更大的進化可能。

人工智能核心技術發展對水廠的運營思維將產生革命性的沖擊與變化。比如，人工智能趨向思維化已見端倪，人工智能思維已經成為主角，人與機器共同學習提高成為發展趨勢。有人預測，2045年將是人工智能思維能力達到或者超過人腦的一個標志性的時間點。隨著技術的發展，人機融合的模式將成為水廠運營的基本形態。

結語

人工智能的發展與應用將帶來水務、環保企業的創新。物聯網等帶來的數據感知推動工業互聯網的進程，智能化決策創新企業的研發、生產、運營管理方式，這些會給企業的發展帶來更快的速度、更高的效率和更敏銳的洞察力。隨著技術的快速進步，人工智能將在不久的將來取代水廠的運營管理人員，實現真正的無人值守。