一、邊云結合基于ECU和大數據平臺的數字水廠
1.數字水廠理念
①自動化 ②信息化 ③ 數字化
實時采集 維護 統一數據平臺
遠程控制 環境管理 系統
預警報警 人員管理 BIM+GIS三維管控平臺
AR/APP輔助，運維 云組態
二、全廠閉環聯動控制系統
-從PLC自動化到ECU邊緣計算
全廠閉環聯動及工藝優化智能控制
工藝控制顯示功能
工藝控制顯示功能主要是人機界面功能。在水廠控制室內的操作員計算機顯示器上動態顯示全廠各工藝流程、各工藝設備和高低壓配電設備的實時運行工況，各工藝和電氣等生產數據的顯示，使生產管理人員實時掌握全廠的生產運行情況。
人機界面總體結構為分層展開式，總圖用來顯示工藝流程和主要裝置，通過光標，我們可以進入各個子系統的畫面。畫面分三種圖形來表達：結構示意圖、三維圖、過程圖表。本次工程全套計算機人機界面應用軟件須有三維畫面效果，并需經業主確認。
三、全廠工藝優化智能控制
-從經驗到系統控制
1.工藝優化智能控制系統
工藝優化智能控制系統主要包含：曝氣流量控制系統、污水處理工藝優化與控制系統、碳源投加智能控制系統、加藥除磷優化控制系統。
工藝優化智能控制系統是一套基于計算機語言開發，建立在PLC自控系統上，能夠處理復雜算法和業務邏輯的智能化控制軟件平臺。它能夠為水廠提供邏輯冗余控制策略，為實現水廠、穩定、智能化運行提供技術支撐。
用戶通過在控制平臺上新建工程項目，定義采集變量、按需選取功能運算塊(FB，定義為一類在控制平臺中已經封裝好的具有輸入、算法處理和輸出三個部分的運算對象)，配置各項運行參數等一系列工程建模過程，實現水廠的邏輯冗余控制、工藝優化控制、自控性能分析、數據趨勢分析和廠閉環控制等功能。
2.污水處理工藝優化與控制軟件
采用污水處理工藝優化與控制軟件（以下簡稱：ProSee）針對廠工藝運行進行建模，為污水廠的運行管理提供運行效果、方案決策支持、工藝優化等功能。通過對實際污水廠建模，一方面可為污水廠的運行管理提供運行效果、方案決策支持、工藝優化等服務；另一方面可對新/擴改建污水廠的工藝可行性進行驗證。ProSee基于污水廠生物處理工藝流程建立數學模型，以運行報表記錄的進水歷史數據，在線監測儀表的進水實時數據作為模型的輸入參數，對污水廠的各種運行狀況進行診斷，優化關鍵運行參數，滿足污水廠出水水質達標和降耗的要求。
3.碳源投加智能控制系統
外加碳源投加控制系統，將綜合考慮流入缺氧區的硝態氮的濃度、出水硝態氮的目標值、進水水質和水量等參數，利用模型實時計算出碳源的投加量。為了降低生化反應過程的非線性、大時滯對外加碳源投加控制系統控制性能的影響，引入了模型控制（Model Predictive Control，MPC）對外加碳源投加投加進行控制。
以Prosee污水處理工藝優化與控制系統為依托，外加碳源投加控制系統能夠實時計算外加碳源的投加量。Prosee污水處理工藝優化與控制系統以水協IWA的污泥系列模型ASMs為基礎，以污水廠進水的水質、水量作為輸入信號，對整個生物反應池的水力和污泥反應。從時間和空間兩個維度追蹤上述重點指標的變化情況，從而為加藥控制系統提供準確的數據支撐。
四、設備PHM維護
-從人員巡檢到人工智能分析
PHM維護系統
故障與健康管理——PHM（Prognostics and Health Management）技術，是指利用傳感器技術，獲取設備運行狀態信息和故障信息，根據系統歷史數據，借助大數據和AI技術，對設備進行狀態監測，同時對設備的健康狀態進行評估，給出維修建議，以實現輔助管理和改進設計的功能。
五、廠級IOT物聯網平臺
廠級工業IOT數據平臺
構建統一開放的IoT聯接管理平臺。IoT聯接管理平臺包括數據管理、設備管理和運營管理，實現統一網絡接入、各種終端的靈活適配、數據的采集分析。
IoT聯接管理平臺南向支持ECU控制器直接接入，還支持4G/5G網關進行互聯互通，簡化各類終端廠家的開發，屏蔽各種復雜設備接口，實現終端設備的接入；同時面向水務行業提供開放能力，支撐行業伙伴實現各種物聯網業務應用，滿足各水務客戶的個性化業務需求接入無關（任意設備、任意網絡）。豐富的協議適配能力，支持多樣化終端設備接入，支持無線、有線等多種網絡連接方式，支持業界主流網關接入。網關簡化各類終端廠家的開發，屏蔽各種復雜設備接口，實現終端設備的接入。
IOT平臺北向支持云組態，也就是讓組態上云，和現場控制器解耦。
廠級IOT平臺和集團大數據平臺通過SDN進行數據同步，支持上行、下行，權限管理。邊緣云和集團云相互配合，提供數字化基礎。
六、基于BIM三維可視化管理平臺
-從二維控制到三維全生命周期
七、總結
1.設備管理
資產、庫存一賬清，狀態、降耗實時通
2.人機協同，實時快捷
移動終端工單聯動+多系統聯動，遠程指導
3.所見及所得
設計、施工全BIM支撐，可視管理
4.故障預知，故障維修
靈活感知，預警+智能診斷，維修
5.水質、工藝調優
模擬，系統決策樹
