若由“上海敢创科技”来牵头大型污水厂智慧化改造，可沿用其20+同类项目经验，输出一份“1平台+6中心+3体系”的整体解决方案，核心思路是“数字孪生底座+AI算法驱动+区块链增信”，实现“水质达标、低碳运行、少人值守”。方案可直接落地，亦支持SaaS订阅，降低一次性投资约50% 。

一、总体架构

1朵“水务专有云”
采用敢创自主开发的水务PaaS，集成多租户、微服务、容器化部署，支持集团级“厂-站-网”多厂数据汇聚 。

6大业务中心
① 智能生产调度中心：AI曝气、AI加药、泵站变频联控；
② 设备健康管理中心：振动+温度+电流三合一预测性维护；
③ 水质安全预警中心：LSTM水质预测→5 min内超标报警；
④ 能源与碳排管理中心：电、药、气、水四表合一，自动生成碳足迹报告；
⑤ 运维工单中心：扫码巡检→APP派单→闭环考核；
⑥ 三维可视化中心：BIM+GIS+实时数据，数字孪生双向交互。

3大保障体系
① 标准体系：数据编码、接口、安全、应急四份企业标准可直接复用；
② 安全体系：等保2.0三级+国密算法+VPN加密隧道；
③ 商业体系：支持“硬件租赁+软件订阅+服务托管”OPEX模式，减轻甲方资本压力 。

二、核心技术路线

1、数据层：OPC UA+MQTT双协议，1 000+测点秒级入库；边缘计算节点<50 ms本地闭环。

2、模型层：

（1）机理模型：ASM2d+CFD+水力负荷模型；

（2）AI模型：LSTM水质预测、随机森林加药量、MPC曝气优化；

（3）知识图谱：把“老师傅经验”转为规则库，用于故障诊断和培训 。

3、控制层：在现有PLC上增加“AI外挂”——即插即用模组，通过Modbus/TCP回写设定值，无需停产改造。

4、可视化层：WebGL三维引擎，支持VR漫游、手机AR巡检；领导驾驶舱一屏展示KPI、碳排、成本、合规四张表 。

三、功能亮点

1、区块链水质存证：出水COD、NH3-N等关键指标实时上链，防篡改，满足环保督查“数据不可抵赖”要求 。

2、碳排双控：系统自动生成“吨水电耗、吨水碳排”两类指标，可直接对接上海碳交易平台。

3、无人值守：

（1）机器人巡检（防爆轨道式+无人机）替代人工夜班；

（2）AI视频识别安全帽、烟火、非法闯入，联动广播驱离；

（3）电子围栏+人脸识别门禁，确保“零接触”操作。

4、快速交付：采用“预制式机房+预装软件+即插即用传感器”，主体功能可在45天内上线试运行 。

四、实施步骤（合同签订后6个月完成）

1、现状诊断（2周）：工艺段走访、仪表校验、数据质量评估。

2、方案设计（3周）：出具《可研+初设+安全评估》三册。

3、硬件安装（4周）：传感器、网络、边缘网关、机房。

4、软件部署（3周）：云端租户开通、数字孪生建模、AI训练。

5、联调与试运行（6周）：单系统→联合→72 h连续水质考核。

6、正式上线（2周）：操作培训、运维手册、质保移交。

五、预期效益（以30万吨/日规模为例）

1、出水达标率：≥99.5%，超标事件响应<5 min；

2、能耗：曝气电耗降15%，总电耗降12%；

3、药耗：PAC、碳源分别节省20%、15%；

4、人工：巡检工作量减30%，值班由“5班4倒”缩至“2班+无人夜班”；

5、碳排：年减排约1 800 t CO₂，可形成碳资产约18万元（按100元/t计） 。

六、交付界面
甲方仅需提供：①厂区工艺图纸、②现有PLC点位表、③进出水24 h历史数据（≥1年）。
敢创交付：①硬件（含安装）、②软件（含License）、③数字孪生模型、④AI算法包、⑤运维培训、⑥一年质保。

该方案已在华东、华南20余座≥20万吨/日水厂复制，最快45天上线，可直接作为本项目投标或技术交底蓝本 。