CN115049297A - 一种智慧污水厂运行系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理的管控领域，尤其涉及一种智慧污水厂运行系统。智慧污水厂运行系统包括相互建立通讯连接的数据管理子系统、设备管理子系统、生产运行监控子系统、SCADA控制子系统、巡检管理子系统、智慧决策子系统、BIM三维可视化子系统、移动工作平台、安防管理子系统。本发明在工艺控制方面，实现工艺段精细化调节控制，通过高级优化控制算法智能分析预测来辅助人员决策，保证出水水质稳定性及达标率；在自动控制方面，实现污水厂处理各工艺环节的闭环联动控制，达到全工艺流程生产设备自动化运行；在运维管理方面，实现全面的信息感知，设备状态监测及故障诊断和规范、科学有效的巡检机制；在安全管理方面，及时发现公共、人为、环境安全问题。

Description

一种智慧污水厂运行系统

技术领域

本发明涉及污水处理的管控领域，尤其涉及一种智慧污水厂运行系统。

背景技术

废水处理厂在城市中也称为污水处理厂或污水厂，传统的污水厂的现状如下：

1、管理问题：人员配套多、工作协调难、效率低；值班、巡检、维养工作难以考核监管；设备资产安全周期管理欠缺；缺少有效的KPI量化评估；

2、安全问题：监控区域存在盲区；没有门禁系统，缺少人脸识别；安防、视频、生产系统之间缺乏联动；

3、设备问题：设备故障率高、设备诊断不准确、设备维修不及时；

4、工艺问题：依赖工艺人员的参与，对工艺人员的技能专业要求高；过量的能耗、药耗投入；

5、控制问题：监测数据不全，没有实现全面感知；控制过程人工参与多、效率低；控制存在滞后性，导致可靠性较低；较少实现闭环控制。

目前，随着城市污水厂“增量”步伐放缓，“保有量”规模巨大，且未来的新增多为城镇级污水厂，主要特点是规模小、位置分散，针对已建成污水厂在提标改造、节能降耗和运营优化的需求量增大。因此，如何实现污水厂可靠的自动控制、智能化工艺运行、精细化运维管理和安全管理成为污水厂的智慧化运行亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种智慧污水厂运行系统，实现污水厂管网管理智慧化、工艺管理智慧化、设备管理智慧化以及安全管理智慧化。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种智慧污水厂运行系统，包括：

数据管理子系统，通过物联网与多个污水厂建立通讯连接，包括数据采集模块、数据存储模块和数据分析模块，数据采集模块用于采集各污水厂的污水系统运行的实时数据，并发送至数据存储模块进行存储，数据存储模块用于储存各污水厂的污水系统运行的基准数据和实时数据，数据分析模块用于对数据存储模块中存储的污水厂数据进行整合分类并对错误数据进行清除；

设备管理子系统，与所述数据管理子系统通讯连接，包括设备资产与运维管理模块、设备健康状态评估模块，设备资产与运维管理模块用于记录设备从采购到报废期间内的运行情况，设备健康状态评估模块用于评估设备的健康状态；

生产运行监控子系统，与所述数据管理子系统和设备管理子系统通讯连接，包括视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块和监控客户端，视频监控模块用于实时监测污水厂的污水泵站以及各个水处理区域的现场状况，仪表监控模块用于实时监测各管线上仪表的显示参数以供工作人员判断管线运情况，设备监控模块用于实时监测污水厂设备运行参数以供工作人员判断设备的运行情况，水质监控模块用于实时监测水处理状况，监控客户端与视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块均通讯连接，监控客户端以可视化的形式调看各个监控模块所监控到的画面或相应的参数数据；

报警子系统，与所述数据管理子系统和所述生产运行监控子系统通讯连接，能够按照数据管理子系统中预设定的基准数据对监控子系统发送的超标数据进行监测判断并向智慧决策平台发出报警信息；

SCADA控制子系统，分别与所述数据管理子系统、生产运行监控子系统和报警子系统通讯连接，能够根据数据管理子系统采集和分析的数据建立数学模型，并结合监控子系统和报警子系统发送的数据进行智能曝气控制、智能除磷加药控制和智能碳源投加控制；

智慧决策子系统，分别与所述数据管理子系统、监控子系统、报警子系统和SCADA控制子系统通讯连接，用于输出与各污水厂对应的优化策略运营管控方案，智慧决策子系统内建立有污水厂运行关键绩效指标KPI评估机制；

移动工作平台，包括移动终端和安装在移动终端内的APP应用，APP应用与所述数据管理子系统、设备管理子系统、生产运行监控子系统、报警子系统、SCADA控制子系统和智慧决策平台子系统均建立通讯，以供工作人员在移动终端上实时统筹监测污水厂的运行情况。

进一步的，所述设备监控模块包括对污水泵站中的污水泵或鼓风机进行监控的工艺参数监控单元、温度参数监控单元、电气参数监控单元和振动参数监控单元，工艺参数监控单元用于监控流量或风量、压力、转速、累计运行时间和累计启动次数，温度参数单元用于监控电机轴承温度、电机A/B/C相绕组温度和电机调节机构温度，电气参数监控单元用于监控电机A相电流、电机B相电流和电机C相电流，振动参数监控单元用于监控联轴器振动、轴承振动、法兰振动和底座振动；

所述设备健康状态评估模块根据数据管理子系统发送的设备允许值对工艺参数监控单元和温度参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过Park法对电气参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过时域、频域和时频分析对振动参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断；

设备健康状态评估模块根据设备的各个健康状态诊断来对设备的健康状态进行综合诊断评价，并将诊断评价结果发送至智慧决策平台。

优选的，曝气控制、除磷加药控制和碳源投加控制均采用前馈性控制的方式。

进一步的，生产运行监控子系统还包括能耗管理模块，能耗管理模块用于在污水厂各关键设备电能及外加药耗精确计量基础上，对全厂中各设备的电耗、药耗进行分析、评价，同时对各设备的能效进行分析，能效成本进行对比；

能耗管理模块与所述数据管理子系统通讯连接，能耗管理模块实时监测污水厂中用能单位的实际能耗值并根据实际能耗值计算出对应用能单位产生的费用，能耗管理模块根据数据管理子系统中设定的用能单位的基准值计算出对应用能单位的能耗节约值、能耗节约率、费用节约值和费用节约率，自动生成相应的时间-能耗，时间-费用关系曲线并发送至智慧决策子系统。

进一步的，还包括巡检管理子系统，巡检管理子系统与设备管理子系统、数据管理系统和生产运行监控子系统通讯连接，巡检管理子系统包括巡检任务模块和巡检点模块，巡检点模块通过终端设备扫描RFID或通过二维码签到获取待巡检的设备列表并实时显示设备的运行状态。

进一步的，巡检管理子系统还包括AR巡检模块，AR巡检模块与所述生产运行监控子系统通讯连接。

进一步的，所述数据存储模块中存储有各污水厂的BIM三维模型，智慧污水厂运行系统还包括与各个BIM三维模型建立通讯连接的BIM三维可视化子系统，BIM三维可视化子系统用于将污水厂中对应设备的运行状态和运行参数信息实时显示在BIM三维模型中。

进一步的，还包括还包括安防管理子系统，安防管理子系统包括梯控管理模块、访客管理模块、门禁管理模块和考勤管理模块，各个管理模块均支持人脸识别或扫描二维码或者刷卡。

本发明的智慧污水厂运行系统的有益效果：

1、本发明的智慧污水厂运行系统能够实现数字化感知，即通过仪器仪表、智能设备、监控系统等，对人、物、生产和工作过程，形成充分的数字化描述；实现智能化分析，即对设备和生产过程建立面向对象的数字化模型，通过模型化计算，实现对生产过程的预测预判，对已发生的生产过程和事件，进行复现和数字化分析；实现寻优决策，即在数字化分析的基础上，通过寻优算法，提供辅助决策；最终实现高效执行，即功能性、时效性、精确性、可靠性和安全性更高。

2、本发明的智慧污水厂运行系统能够实现自动控制系统的可靠性、智能化工艺运行、精细化运维管理和安全管理。

3、本发明的智慧污水厂运行系统能够实现集中监管，一机掌控。

4、在工艺控制方面，实现重点和复杂工艺段精细化调节控制，通过高级优化控制算法智能分析预测来辅助人员决策，保证出水水质稳定性及达标率；在自动控制方面，实现污水厂处理各工艺环节的闭环联动控制，达到全工艺流程生产设备自动化运行；在运维管理方面，实现全面的信息感知，设备状态监测及故障诊断和规范、科学有效的巡检机制；在安全管理方面，及时发现公共、人为、环境安全问题，作出合理的解决方案。

附图说明

图1是本发明的智慧污水厂运行系统中高级优化控制系统的原理图；

图2是本发明的智慧污水厂运行系统中智能曝气控制的原理图；

图3是本发明的智慧污水厂运行系统中智能加药控制的原理图；

图4是本发明的智慧污水厂运行系统中设备监控模块与设备健康状态评估模块之间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的智慧污水厂运行系统的具体实施例：

智慧污水厂运行系统包括相互建立通讯连接的数据管理子系统、设备管理子系统、生产运行监控子系统、SCADA控制子系统、巡检管理子系统、智慧决策子系统、BIM三维可视化子系统、移动工作平台、安防管理子系统。

实现各子系统之间的连接的网络架构包括：（1）办公网络：用于办公计算机的组网，连接财务部门、化验室、技术部门等。（2）工控网络：用于连接与生产过程相关的监控软件、PLC、生产设备、设备维护管理等智能工厂软件，支持智能工厂生产过程的运转。（3）安防网络：用于支撑数字化视频监控、电子围拦和门禁等安防系统的运行。（4）巡检网络：用于支撑移动巡检工作的开展而设置。其中，办公网络连接办公网服务器，安防网络与办公网络连接在同一个交换机上，巡检网络和工控网络连接同一个UIM，上述交换机也与UIM连接。

数据管理子系统通过物联网与多个污水厂建立通讯连接，数据管理子系统包括数据采集模块、数据存储模块和数据分析模块，数据采集模块用于采集各污水厂的污水系统运行的实时数据，并发送至数据存储模块进行存储，数据存储模块用于储存各污水厂的污水系统运行的基准数据和实时数据，数据分析模块用于对数据存储模块中存储的污水厂数据进行整合分类并对错误数据进行清除。

设备管理子系统与数据管理子系统通讯连接，包括设备资产与运维管理模块、设备健康状态评估模块，设备资产与运维管理模块用于记录设备从采购到报废期间内的运行情况，包括设备的采购、库存、台账、故障管理、巡检、保养、维修和保费；设备健康状态评估模块用于评估设备的健康状态。

生产运行监控子系统与数据管理子系统和设备管理子系统通讯连接，包括视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块和监控客户端。其中，视频监控模块主要包括监控摄像头，用于实时监测污水厂的污水泵站以及各个水处理区域的现场状况，主要分为生产工艺画面监控和视频安防监控。仪表监控模块包括多个温度传感器、液位传感器、压力传感器和流量传感器等，用于实时监测各管线上仪表的显示参数以供工作人员判断管线运情况。温度传感器用于监测水质的温度，液位传感器监测水在容器中的液位状况，流量传感器监测污水从管道中流过的量，压力传感器监测管道内的水压，这些传感器获取数据通过变送器将检测信号处理，并进行信号的传输。设备监控模块用于实时监测污水厂设备运行参数以供工作人员判断设备的运行情况，水质监控模块用于实时监测水处理状况。水质监控模块包括多种检测仪，有PH检测仪、COD测定仪、重金属检测仪、BOD测定仪、氨氮测定仪、总氮测定仪以及浊度仪。监控客户端与视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块均通讯连接，监控客户端以可视化的形式调看各个监控模块所监控到的画面或相应的参数数据，在实际中可采用电视墙或者电脑。

如图4所示，设备监控模块包括对污水泵站中的污水泵或鼓风机进行监控的工艺参数监控单元、温度参数监控单元、电气参数监控单元和振动参数监控单元，工艺参数监控单元用于监控流量或风量、压力、转速、累计运行时间和累计启动次数，温度参数单元用于监控电机轴承温度、电机A/B/C相绕组温度和电机调节机构温度，电气参数监控单元用于监控电机A相电流、电机B相电流和电机C相电流，振动参数监控单元用于监控联轴器振动、轴承振动、法兰振动和底座振动。设备健康状态评估模块根据数据管理子系统发送的设备允许值对工艺参数监控单元和温度参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过Park法对电气参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过时域、频域和时频分析对振动参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断。设备健康状态评估模块根据设备的各个健康状态诊断来对设备的健康状态进行综合诊断评价，并将诊断评价结果发送至智慧决策平台。

生产运行监控子系统还包括能耗管理模块，能耗管理模块用于在污水厂各关键设备电能及外加药耗精确计量基础上，对全厂中各设备的电耗、药耗进行分析、评价，同时对各设备的能效进行分析，能效成本进行对比，确保设备经济稳定运行，提高投入产出比。能耗管理模块与数据管理子系统通讯连接，能耗管理模块实时监测污水厂中用能单位的实际能耗值并根据实际能耗值计算出对应用能单位产生的费用，能耗管理模块根据数据管理子系统中设定的用能单位的基准值计算出对应用能单位的能耗节约值、能耗节约率、费用节约值和费用节约率，自动生成相应的时间-能耗，时间-费用关系曲线并发送至智慧决策子系统。

在生产运行监控子系统的各个模块能够总体上构成一个监控平台，能够实时显示出对应污水厂的运行工况。如污水厂进水水质的实时数据（包括浊度和pH）、出水水质实时数据（包括余氧、浊度和pH）、水厂概况（如日均源水量、最高水量和日均供水量）、出水实时负荷情况（包括今日水量、设计规模和制水负荷率）、每间隔两个小时的进出瞬时流量、七日内的供水量、污水厂中各个泵的运行情况，出厂水的合格率（判断参数包括余氧、浊度、pH和压力）。同样的，还能显示管网漏损监测。管网漏损监测内设有布点图，布点图能够显示地图上哪个点设有管道，这一项目下有放置点和历史漏点两个子项，放置点有包括固定点和流动点，历史漏点包括安装快照和历史分布。针对每个漏点，有检出时间、漏点位置、漏量、管道管径、管道材质、管道年限、泄漏部位、管道埋深、漏点原因等显示项目。

报警子系统与数据管理子系统和所述生产运行监控子系统通讯连接，根据设备的重要程度、管理的职责范围、报警级别等自动进行报警信息精准推送；通过对污水厂工艺段运行异常的有效监测，提供实时的报警。报警子系统内置基于水工业的数据字典和国标企标，能够按照数据管理子系统中预设定的基准数据对监控子系统发送的超标数据进行监测判断并向智慧决策平台发出报警信息。报警子系统还包括预警模块，预警模块内主要有重点部位消防预警、有害气体预警、重要电器发热预警、水浸预警等项目。重点部位包括秸秆仓库、成品料仓库、加油站和润滑油仓库等，采用AI摄像机或其他温感设备进行自动监测预警。有害气体包括硫化氢、CO、NO、甲烷等井下有害气体；重要电器包括高压变电室；水浸预警主要针对厂内地下泵房、流量计井和电缆沟。

SCADA控制子系统通过PLC、多网架构和工业总线进行高级优化控制，SCADA控制子系统分别与数据管理子系统、生产运行监控子系统和报警子系统通讯连接。高级优化控制系统能够根据数据管理子系统采集和分析的数据建立数学模型，并结合监控子系统和报警子系统发送的数据进行智能曝气控制、智能除磷加药控制和智能碳源投加控制。如图1、图2和图3所示，曝气控制、除磷加药控制和碳源投加控制均采用前馈性控制的方式。图1中，主要有对格栅进行优化控制，包括液位差控制、故障主备自切换、格栅自保护系统和定时主备切换运行；对进水泵优化控制，包括超声波液位控制、浮球液位控制、调节池液位控制和联合控制；对调节池优化控制，包括超声波液位控制、浮球液位计控制和出水流量控制；内回流优化控制，包括好氧内回流、膜系统内回流渠、缺氧内回流，均采用前馈型内回流控制和定时定量控制；拍你优化控制，包括剩余排泥优化控制。图2中，智能曝气控制是对各个曝气池通过DO设定-DO控制-风量控制-智能曝气软件控制系统来控制各个鼓风机以对总风量控制。智能曝气软件控制系统通过现有动力学参数和历史数据建立数学模型，并结合现场仪表反馈溶解氧、污泥浓度、温度等数据对鼓风机进行控制。图3中，智能加药控制系统通过金税流量、进水总氮和进水总磷来控制智能加药（碳源）控制装置和智能加药（PAC）控制装置，来分别对缺氧池和高效沉淀池进行加药。

巡检管理子系统与设备管理子系统、数据管理系统和生产运行监控子系统通讯连接，巡检管理子系统包括巡检任务模块和巡检点模块，巡检点模块通过终端设备扫描RFID或通过二维码签到获取待巡检的设备列表并实时显示设备的运行状态。巡检管理子系统还包括AR巡检模块，AR巡检模块与生产运行监控子系统通讯连接。工作人员佩戴AR眼镜，进入厂房，显示各个泵站的运行参数，运行状态。点击全景摄像头位置，查看实时监控。在巡检管理子系统中，可以看到总体的巡检情况，即各个污水厂的完成个数，包括已巡查、已处理、应巡查和应上报的个数，并实时显示完成率；同时还能够显示单独的污水厂的情况，每个污水厂的下方列表的显示项目有井盖、阀门、消防栓等已巡查、未巡查、任务总数、应巡查设施总数、完成率等信息。

数据存储模块中存储有各污水厂的BIM三维模型，智慧污水厂运行系统还包括与各个BIM三维模型建立通讯连接的BIM三维可视化子系统，BIM三维可视化子系统用于将污水厂中对应设备的运行状态和运行参数信息实时显示在BIM三维模型中。BIM三维可视化子系统结合BIM成果数据，围绕生产管理需求，直观展示各生产关键数据。比如针对高效沉淀池，结合BIM技术，可以直观的看到高效沉淀池附近处的设备，各个设备的分布情况，各个设备的运行情况，运行参数能够直观显示。

安防管理子系统包括梯控管理模块、访客管理模块、门禁管理模块和考勤管理模块，各个管理模块均支持人脸识别或扫描二维码或者刷卡。安防管理子系统更加智慧，即面向员工：通行更便捷，更畅通；面向管理：管理更高效，杜绝造假。梯控管理模块：人脸梯控，更安全、更便捷。访客管理模块：支持访客主动预约或内部人员邀约，支持人脸、二维码等多种方式鉴权，支持配置访客有效次数和有效权限。门禁管理模块：支持不同区域的分级权限管理，支持只保留人脸特征，保护隐私，支持人脸、二维码、卡等多种鉴权方式，支持三十万级人脸考勤。考勤管理模块：支持在出入口、办公区等多场景下考勤；支持人脸考勤、活体防假，杜绝代打卡；支持与OA系统端到端的数据同步。

智慧决策子系统，分别与数据管理子系统、监控子系统、报警子系统、SCADA控制子系统、安防管理子系统、巡检管理子系统通讯连接，用于输出与各污水厂对应的优化策略运营管控方案，智慧决策子系统内建立有污水厂运行关键绩效指标KPI评估机制、KPI指标提供决策支持的数据依据、KPI指标展示实时了解全厂运营情况。

移动工作平台，包括移动终端和安装在移动终端内的APP应用，该APP应用采用度量云APP，与数据管理子系统、设备管理子系统、生产运行监控子系统、报警子系统、SCADA控制子系统和智慧决策平台子系统均建立通讯，以供工作人员在移动终端上实时统筹监测污水厂的运行情况。报警消息在手机app实时推送，逐级上升，快速上报火情，提高响应效率。

本发明的智慧污水厂运行系统与传统污水厂相比，在工作方式上，实现标准流程、移动作业、推送通知、快速定位、即扫即得；在工艺控制上，实现精细化调节控制、依托高级控制逻辑只能分析预测，前馈控制、准确性高、出水水质及指标稳定、辅助人员决策、降低人员依赖；在运营成本上，厂站配备无人或少人，巡检维养队伍可多厂协调统一，精细化工艺控制，出水水质平稳，缩减能耗、药耗成本；在管理模式上，实现移动化办公，自上而下的决策式管理。

总的来说，本发明的智慧污水厂运行系统能够实现：1、重点和复杂工艺段精细化调节控制，通过高级优化控制算法智能分析预测来辅助人员决策，保证出水水质稳定性及达标率；2、实现污水厂处理各工艺环节的闭环联动控制，达到全工艺流程生产设备自动化运行；3、实现全面的信息感知，标准流程、移动作业、推送通知、快速定位、即扫即得；设备状态监测及故障诊断；规范、科学有效的巡检机制；4、实现依靠先进的AI技术进行监测，及时发现公共、人为、环境安全问题，作出合理的解决方案。最终实现实现污水厂管网管理智慧化、工艺管理智慧化、设备管理智慧化以及安全管理智慧化。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智慧污水厂运行系统，其特征在于，包括：

数据管理子系统，通过物联网与多个污水厂建立通讯连接，包括数据采集模块、数据存储模块和数据分析模块，数据采集模块用于采集各污水厂的污水系统运行的实时数据，并发送至数据存储模块进行存储，数据存储模块用于储存各污水厂的污水系统运行的基准数据和实时数据，数据分析模块用于对数据存储模块中存储的污水厂数据进行整合分类并对错误数据进行清除；

设备管理子系统，与所述数据管理子系统通讯连接，包括设备资产与运维管理模块、设备健康状态评估模块，设备资产与运维管理模块用于记录设备从采购到报废期间内的运行情况，设备健康状态评估模块用于评估设备的健康状态；

生产运行监控子系统，与所述数据管理子系统和设备管理子系统通讯连接，包括视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块和监控客户端，视频监控模块用于实时监测污水厂的污水泵站以及各个水处理区域的现场状况，仪表监控模块用于实时监测各管线上仪表的显示参数以供工作人员判断管线运情况，设备监控模块用于实时监测污水厂设备运行参数以供工作人员判断设备的运行情况，水质监控模块用于实时监测水处理状况，监控客户端与视频监控模块、仪表监控模块、设备监控模块、水质监控模块均通讯连接，监控客户端以可视化的形式调看各个监控模块所监控到的画面或相应的参数数据；

报警子系统，与所述数据管理子系统和所述生产运行监控子系统通讯连接，能够按照数据管理子系统中预设定的基准数据对监控子系统发送的超标数据进行监测判断并向智慧决策平台发出报警信息；

SCADA控制子系统，分别与所述数据管理子系统、生产运行监控子系统和报警子系统通讯连接，能够根据数据管理子系统采集和分析的数据建立数学模型，并结合监控子系统和报警子系统发送的数据进行智能曝气控制、智能除磷加药控制和智能碳源投加控制；

智慧决策子系统，分别与所述数据管理子系统、监控子系统、报警子系统和SCADA控制子系统通讯连接，用于输出与各污水厂对应的优化策略运营管控方案，智慧决策子系统内建立有污水厂运行关键绩效指标KPI评估机制；

移动工作平台，包括移动终端和安装在移动终端内的APP应用，APP应用与所述数据管理子系统、设备管理子系统、生产运行监控子系统、报警子系统、SCADA控制子系统和智慧决策平台子系统均建立通讯，以供工作人员在移动终端上实时统筹监测污水厂的运行情况。

2.根据权利要求1所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，所述设备监控模块包括对污水泵站中的污水泵或鼓风机进行监控的工艺参数监控单元、温度参数监控单元、电气参数监控单元和振动参数监控单元，工艺参数监控单元用于监控流量或风量、压力、转速、累计运行时间和累计启动次数，温度参数单元用于监控电机轴承温度、电机A/B/C相绕组温度和电机调节机构温度，电气参数监控单元用于监控电机A相电流、电机B相电流和电机C相电流，振动参数监控单元用于监控联轴器振动、轴承振动、法兰振动和底座振动；

所述设备健康状态评估模块根据数据管理子系统发送的设备允许值对工艺参数监控单元和温度参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过Park法对电气参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断，通过时域、频域和时频分析对振动参数监控单元所监控的各个参数进行健康状态诊断；

设备健康状态评估模块根据设备的各个健康状态诊断来对设备的健康状态进行综合诊断评价，并将诊断评价结果发送至智慧决策平台。

3.根据权利要求1所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，曝气控制、除磷加药控制和碳源投加控制均采用前馈性控制的方式。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，生产运行监控子系统还包括能耗管理模块，能耗管理模块用于在污水厂各关键设备电能及外加药耗精确计量基础上，对全厂中各设备的电耗、药耗进行分析、评价，同时对各设备的能效进行分析，能效成本进行对比；

能耗管理模块与所述数据管理子系统通讯连接，能耗管理模块实时监测污水厂中用能单位的实际能耗值并根据实际能耗值计算出对应用能单位产生的费用，能耗管理模块根据数据管理子系统中设定的用能单位的基准值计算出对应用能单位的能耗节约值、能耗节约率、费用节约值和费用节约率，自动生成相应的时间-能耗，时间-费用关系曲线并发送至智慧决策子系统。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，还包括巡检管理子系统，巡检管理子系统与设备管理子系统、数据管理系统和生产运行监控子系统通讯连接，巡检管理子系统包括巡检任务模块和巡检点模块，巡检点模块通过终端设备扫描RFID或通过二维码签到获取待巡检的设备列表并实时显示设备的运行状态。

6.根据权利要求5所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，巡检管理子系统还包括AR巡检模块，AR巡检模块与所述生产运行监控子系统通讯连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，所述数据存储模块中存储有各污水厂的BIM三维模型，智慧污水厂运行系统还包括与各个BIM三维模型建立通讯连接的BIM三维可视化子系统，BIM三维可视化子系统用于将污水厂中对应设备的运行状态和运行参数信息实时显示在BIM三维模型中。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的智慧污水厂运行系统，其特征在于，还包括安防管理子系统，安防管理子系统包括梯控管理模块、访客管理模块、门禁管理模块和考勤管理模块，各个管理模块均支持人脸识别或扫描二维码或者刷卡。

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