當前國內市政水廠普遍面臨人工依賴度高、能耗藥耗偏高、運維效率低、數據孤島突出等痛點，且出廠水水質穩定與安全管控壓力大。近年來國家政策持續加碼，鼓勵水務數字化、智能化轉型，明確支持“黑燈水廠”建設，推動水廠運行少人值守、降本增效。玫德集團依托多年的水務解決方案能力和行業專家技術經驗，打造黑燈智慧水廠解決方案，助力水廠生產運營高質量升級。
2025年9月，玫德集團與甘肅水投引洮水務有限責任公司正式簽訂戰略合作協議，共同打造黑燕黑燈水廠樣板工程。黑燕水廠坐落于甘肅省通渭縣馬營鎮，該水廠不僅是甘肅省引洮供水二期配套城鄉供水工程的主要組成部分，也是通渭縣全縣供水體系的重要樞紐。
黑燕水廠航拍圖
玫德集團結合現場實際情況和功能需求，以“數字孿生為底座+ AI 智能工藝控制模型為核心+全流程自動化運行為目標”，打造了黑燕水廠黑燈運行、少人值守、智能決策、高效節能的全新模式。
一、水廠自控升級改造，筑牢自動化運行根基
在充分利用水廠原有監測儀表的基礎上，結合工藝流程自控實現的需要，增加污泥界面分析儀、過程水質檢測儀、紅外探測攝像機、流量計等感知終端及智能加藥消毒設備，并全面更新PLC自控與電氣配套系統，實現全工藝段設備遠程可控、聯動可控，筑牢自動化運行硬件底座。
為降低水廠一、二級加壓泵站電耗，并實現泵組設備在線預測性運維、無人值守的目標，項目新裝6臺大流量高效變頻臥式雙吸泵組，并對每臺泵組安裝在線式溫度、振動檢測傳感器，實時采集電機及水泵軸溫和振動幅值，并通過紅外探測攝像機進行輔助分析。通過以上升級改造后加壓泵組噸水電耗降低約10%，更實現了泵組運行狀態實時預警分析，降低了水泵故障率，延長了設備使用壽命。并且泵站由原來的現場人員常駐值守、定時巡檢作業機制改為了無人值守、24h自動運行，大大降低了人員作業強度。
變頻泵組溫振實時檢測
泵組紅外攝像在線檢測
項目配套采用PAC/PAM自動上料、智能投加設備和智能次氯酸鈉消毒設備實現高效節能加藥。
智能次氯酸鈉消毒設備
PAC/PAM智能投加設備
二、水廠數字孿生平臺搭建，構建虛實共生的智慧鏡像
玫德集團依托三維仿真、BIM 建模及物聯網數據融合技術，1:1 高精度復刻黑燕水廠全物理實體，實現三維模型與實時數據無縫融合，全流程可視化監控。并將水廠設備運行狀態、環境數據、水質數據進行實時映射與智能分析，讓數據 “活起來、用起來”。
水廠數字孿生管控平臺
平臺內置水廠工藝仿真模型，可模擬不同原水水質、流量條件下的運行狀態，提前預判水質波動、設備故障風險，實現“事前預警、事中管控、事后追溯”，大幅提升水廠安全運行能力。
水廠工藝仿真操作系統
三、AI智能控制模型部署，打造自主決策的工藝運行“智慧大腦”
在黑燕黑燈水廠建設過程中，我們深度融合人工智能算法、大數據分析技術、水處理工藝專業知識，自主研發并部署覆蓋水廠運行工藝環節的AI智能控制模型，真正達到“黑燈運行”標準。
智能加藥模型：實時采集原水濁度、pH 值、溫度、流量、沉后水濁度、出水余氯等多維度數據，融合絮凝動力學機理模型、樹模型與強化學習模型生成三路加藥決策，依托MPC模型輸出精準控制指令，實現節藥降耗與水質穩定管控，大幅降低藥耗成本，預計年節省 PAC 藥劑消耗 10% 以上，真正實現“水質優、藥耗低”。
智能加藥控制模型
智能反沖洗模型：智能反沖洗模型以濾池液位高度、產水效率、污泥液位高度、水頭損失、出水濁度等參數為核心觸發條件，通過神經網絡模型動態優化反沖洗周期、反沖洗強度、反洗時長，自動啟動反洗流程、控制閥門與風機聯動，實現濾池反沖洗全流程自動化、智能化，反沖洗清水消耗量節約 13% 以上。
濾池智能反沖洗控制模型
智能配泵模型：模型基于水泵效率曲線、壓力、水池液位等多維度數據，利用遺傳算法自動求解最優泵組組合方案，自動控制配水泵組啟停臺數、運行頻率，確保泵組始終在高效區運行，實現 “按需供水、高效節能”。有效降低噸水電耗約15%，同時減少泵組設備磨損，延長設備使用壽命，降低設備維護成本。
智能泵組控制模型
智數賦能水務，匠心守護民生。玫德集團用數字孿生為擎，用AI智能驅動高效運行，打造“黑燈水廠”新標桿，以數字化、智能化能力保障千家萬戶用水安全，書寫水務高質量發展新篇章！
