水厂自控运营迎来人工智能时代

2016-12-12 10:37:09

工业4.0时代的大幕已经徐徐展开，制造业在完成了机械化、电气化、自动化之后，智能化将以前所未有的力量为其带来深刻变化，而人工智能也将广泛应用于环保领域。随着技术的不断推进，人工智能在水务领域的应用场景会越来越丰富，将为水厂的运营带来更多的改变。

大数据推动人工智能迎来春天

“人类正从IT时代走向DT时代，”马云在各种场合都不遗余力地推销自己的观点，信息社会已经进入了大数据时代。大数据的涌现改变着人们的生活与工作方式，也改变着制造业企业的运作模式。

近年来，随着互联网、物联网、云计算等信息与通信技术的迅猛发展，从浩瀚的数据宝藏中收获知识和洞察的计算机工具正在快速普及，处在一线的是正在迅速发展的人工智能技术，像深度学习、自然语言处理、模式识别以及无人驾驶等技术都取得了突破性的进展，可以说互联网和大数据推动人工智能迎来了春天。

大数据、人工智能改变我们的生活

虽然目前的技术水平还不能够做到让人工智能完全取代人类，但随着算法、深度学习技术的迭代和数据集的剧增，机器已经变得越来越聪明并足以成为人的生活助手。我们可以清晰地认识到，就像十年前开始的互联网对于传统行业的冲击一样，人工智能将成为下一个改变人们生活方式、拉动行业升级变革的核心引擎。年初Alpha Go与围棋大师一战成名，各大电商的精准商品推荐、人脸识别技术、智能预测预警分析、AI取代人类写作、广告的精准投放等，大数据与人工智能无时无刻不在改变我们的生活方式，这是科技发展让人惊艳的地方，也是人类进步让人欢喜的地方。

人工智能最终取代水厂运营

人工智能系统具有自学习、推理、判断和自适应能力，它已广泛应用到各行各业，主要应用在优化设计、故障诊断、智能检测、系统管理等领域，大大提高了生产效率，取得了良好的经济效益。牛津大学的报告《技术对工作的替代》中认为：美国现有工作的47%有被机器人取代的危险，而中国是77%，排名世界倒数第二，仅次于埃塞尔比亚的85%。

如今，工业4.0时代的大幕已经徐徐展开，谷歌、微软等公司正积极部署深度学习、图像识别等人工智能技术，抢占产业至高点。而人工智能也将广泛应用于水务、环保领域，水务、环保领域的技术革新正在应势而起。随着技术的不断推进，人工智能在水务环保领域的场景会越来越丰富，给水厂的运营带来更多的改变。

从广义来讲，人工智能分为三个层级：感知、理解、决策。我们把它分为自动化感知阶段、信息化理解阶段、智能化决策阶段。三个阶段都在不同程度地改变着水厂的运营管理。

1、自动化感知阶段改变水厂运营方式

传统的控制系统在现阶段已经不能满足现代化管理的需求，引进自动化控制系统实现水厂常规工艺的自动化、智能化，能提高水厂的生产效率、运营质量，并能节约资源、降低生产成本。

自动化作业最基本的方式已经替代了部分工人，这意味着水厂运营需要人工的地方自然就变少了，后期自动化系统的不断改进与完善，用户引入更多的现代化手段，每一个工作站可能减少一半的工作人员，水厂只需要巡检和值班人员即可实现基本的运营需求，并且这种变化已经在全国大部分水厂实现了，效果初步显现。如我们的自动加药控制系统、进水调度系统、配电监测系统、泵房监控系统等，已经自动完成了数据采集和控制功能，信息处理功能，自我诊断报警功能，智能故障分析处理功能等。

2、信息化理解阶段改变水厂运营质量

适应信息时代的要求，以信息化带动水务企业实现跨越式的发展是水务企业建设的重点内容。水厂的信息化管理系统可以在优化设计、故障诊断、智能检测、智能预警等方面提升水厂的运营质量，从而达到降低能耗物耗、提高生产效益的目的。

3、智能化决策阶段改变水厂运营思维

人工智能基于神经网络、模糊算法、遗传算法、语音识别、情景识别等技术，与其他相关科学成果相结合，能使决策阶段更主动地对各种请求或命令作出反应。水厂运营的智能化决策阶段通过大量实际锻炼后的大数据及智能算法，进行不断的自我优化，越来越聪明，可以按照不同的运营思维做出最全面、最优化的决策，类似Alpha Go一样，帮助水厂运营人员解决实际问题后获得更大的进化可能。

人工智能核心技术发展对水厂的运营思维将产生革命性的冲击与变化。比如，人工智能趋向思维化已见端倪，人工智能思维已经成为主角，人与机器共同学习提高成为发展趋势。有人预测，2045年将是人工智能思维能力达到或者超过人脑的一个标志性的时间点。随着技术的发展，人机融合的模式将成为水厂运营的基本形态。

结语

人工智能的发展与应用将带来水务、环保企业的创新。物联网等带来的数据感知推动工业互联网的进程，智能化决策创新企业的研发、生产、运营管理方式，这些会给企业的发展带来更快的速度、更高的效率和更敏锐的洞察力。随着技术的快速进步，人工智能将在不久的将来取代水厂的运营管理人员，实现真正的无人值守。