水廠自控運(yùn)營迎來人工智能時(shí)代

2016-12-12 10:37:09

工業(yè)4.0時(shí)代的大幕已經(jīng)徐徐展開，制造業(yè)在完成了機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)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(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷推進(jìn)，人工智能在水務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用場景會(huì)越來越豐富，將為水廠的運(yùn)營帶來更多的改變。

大數(shù)據(jù)推動(dòng)人工智能迎來春天

“人類正從IT時(shí)代走向DT時(shí)代，”馬云在各種場合都不遺余力地推銷自己的觀點(diǎn)，信息社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)改變著人們的生活與工作方式，也改變著制造業(yè)企業(yè)的運(yùn)作模式。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息與通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，從浩瀚的數(shù)據(jù)寶藏中收獲知識(shí)和洞察的計(jì)算機(jī)工具正在快速普及，處在一線的是正在迅速發(fā)展的人工智能技術(shù)，像深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、模式識(shí)別以及無人駕駛等技術(shù)都取得了突破性的進(jìn)展，可以說互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)推動(dòng)人工智能迎來了春天。

大數(shù)據(jù)、人工智能改變我們的生活

雖然目前的技術(shù)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(xué)習(xí)技術(shù)的迭代和數(shù)據(jù)集的劇增，機(jī)器已經(jīng)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(rèn)識(shí)到，就像十年前開始的互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的沖擊一樣，人工智能將成為下一個(gè)改變?nèi)藗兩罘绞?、拉?dòng)行業(yè)升級(jí)變革的核心引擎。年初Alpha Go與圍棋大師一戰(zhàn)成名，各大電商的精準(zhǔn)商品推薦、人臉識(shí)別技術(shù)、智能預(yù)測預(yù)警分析、AI取代人類寫作、廣告的精準(zhǔn)投放等，大數(shù)據(jù)與人工智能無時(shí)無刻不在改變我們的生活方式，這是科技發(fā)展讓人驚艷的地方，也是人類進(jìn)步讓人歡喜的地方。

人工智能最終取代水廠運(yùn)營

人工智能系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、推理、判斷和自適應(yīng)能力，它已廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，主要應(yīng)用在優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷、智能檢測、系統(tǒng)管理等領(lǐng)域，大大提高了生產(chǎn)效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。牛津大學(xué)的報(bào)告《技術(shù)對(duì)工作的替代》中認(rèn)為：美國現(xiàn)有工作的47%有被機(jī)器人取代的危險(xiǎn)，而中國是77%，排名世界倒數(shù)第二，僅次于埃塞爾比亞的85%。

如今，工業(yè)4.0時(shí)代的大幕已經(jīng)徐徐展開，谷歌、微軟等公司正積極部署深度學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別等人工智能技術(shù)，搶占產(chǎn)業(yè)至高點(diǎn)。而人工智能也將廣泛應(yīng)用于水務(wù)、環(huán)保領(lǐng)域，水務(wù)、環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)革新正在應(yīng)勢而起。隨著技術(shù)的不斷推進(jìn)，人工智能在水務(wù)環(huán)保領(lǐng)域的場景會(huì)越來越豐富，給水廠的運(yùn)營帶來更多的改變。

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

1、自動(dòng)化感知階段改變水廠運(yùn)營方式

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在現(xiàn)階段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化管理的需求，引進(jìn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水廠常規(guī)工藝的自動(dòng)化、智能化，能提高水廠的生產(chǎn)效率、運(yùn)營質(zhì)量，并能節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本。

自動(dòng)化作業(yè)最基本的方式已經(jīng)替代了部分工人，這意味著水廠運(yùn)營需要人工的地方自然就變少了，后期自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷改進(jìn)與完善，用戶引入更多的現(xiàn)代化手段，每一個(gè)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(shí)現(xiàn)基本的運(yùn)營需求，并且這種變化已經(jīng)在全國大部分水廠實(shí)現(xiàn)了，效果初步顯現(xiàn)。如我們的自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)、進(jìn)水調(diào)度系統(tǒng)、配電監(jiān)測系統(tǒng)、泵房監(jiān)控系統(tǒng)等，已經(jīng)自動(dòng)完成了數(shù)據(jù)采集和控制功能，信息處理功能，自我診斷報(bào)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(yùn)營質(zhì)量

適應(yīng)信息時(shí)代的要求，以信息化帶動(dòng)水務(wù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展是水務(wù)企業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。水廠的信息化管理系統(tǒng)可以在優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷、智能檢測、智能預(yù)警等方面提升水廠的運(yùn)營質(zhì)量，從而達(dá)到降低能耗物耗、提高生產(chǎn)效益的目的。

3、智能化決策階段改變水廠運(yùn)營思維

人工智能基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法、遺傳算法、語音識(shí)別、情景識(shí)別等技術(shù)，與其他相關(guān)科學(xué)成果相結(jié)合，能使決策階段更主動(dòng)地對(duì)各種請(qǐng)求或命令作出反應(yīng)。水廠運(yùn)營的智能化決策階段通過大量實(shí)際鍛煉后的大數(shù)據(jù)及智能算法，進(jìn)行不斷的自我優(yōu)化，越來越聰明，可以按照不同的運(yùn)營思維做出最全面、最優(yōu)化的決策，類似Alpha Go一樣，幫助水廠運(yùn)營人員解決實(shí)際問題后獲得更大的進(jìn)化可能。

人工智能核心技術(shù)發(fā)展對(duì)水廠的運(yùn)營思維將產(chǎn)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(jīng)成為主角，人與機(jī)器共同學(xué)習(xí)提高成為發(fā)展趨勢。有人預(yù)測，2045年將是人工智能思維能力達(dá)到或者超過人腦的一個(gè)標(biāo)志性的時(shí)間點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)融合的模式將成為水廠運(yùn)營的基本形態(tài)。

結(jié)語

人工智能的發(fā)展與應(yīng)用將帶來水務(wù)、環(huán)保企業(yè)的創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)等帶來的數(shù)據(jù)感知推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程，智能化決策創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營管理方式，這些會(huì)給企業(yè)的發(fā)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(shù)的快速進(jìn)步，人工智能將在不久的將來取代水廠的運(yùn)營管理人員，實(shí)現(xiàn)真正的無人值守。