IGC 智慧水务（上海敢创科技）解决 “智能化技术与生化工艺脱节” 的核心路径，是通过 “机理模型 + AI 大模型双驱动”+“全流程闭环控制”+“水务知识深度内化”，从 “数据看板” 升级为 “懂工艺、会决策、能自动执行” 的工艺级智能大脑，彻底打通 IT 与工艺的 “两张皮” 问题。

一、核心解法：双模型融合（机理 + AI），让 AI “懂工艺原理”

针对通用 AI 不懂生化、工艺模型太僵化的痛点，IGC 采用机理模型打底、AI 模型优化的耦合架构：

1、内置专业工艺机理模型（ASM2d+CFD + 水力模型）

（1）直接嵌入活性污泥 ASM2d 模型、计算流体力学 CFD、生化反应动力学模型，精准模拟硝化 / 反硝化、除磷、污泥增殖等核心生化过程。

（2）作用：AI 决策必须符合污水处理物理化学规律，杜绝 “反工艺、乱调节”，从根源解决算法 “水土不服”。

2、WaterAI 水务大模型（行业专用，非通用 AI）

（1）基于千万级污水厂历史数据、工艺手册、故障案例、老师傅经验专项预训练，内置 LSTM 水质预测、MPC 模型预测控制、强化学习曝气优化等专用算法。

（2）作用：学习复杂工况、进水波动、季节变化、污泥膨胀等非线性规律，给出超越固定机理模型的动态最优参数。

3、知识图谱：把 “工艺经验” 数字化

（1）将一线工程师的泡沫判断、污泥颜色、气味、异常工况处理经验转化为规则库，融入决策系统。

（2）作用：特殊工况（如进水冲击、污泥中毒）下，AI + 经验双保险，避免纯数据模型误判。

二、技术架构：从 “数据采集” 到 “自动闭环控制”，全链路打通

IGC 以“1 个数据中心 + 3 张网 + N 个智能应用”为底座，实现感知 — 分析 — 决策 — 执行 — 优化的全自动闭环，解决 “只看不能控”：

1、精准感知层：解决 “测不准、采不全”

全光谱多参数传感器 + 边缘计算（<50ms），实时采集 COD、氨氮、TP、DO、ORP、MLSS、流量、能耗等秒级数据。

边缘端做数据清洗、漂移校准、异常剔除，保证 AI 输入 “干净、可靠”。

2、控制执行层：AI 直接接管工艺关键环节

智能曝气：AI 根据进水负荷、生化反应状态，实时调节风机频率、曝气分布，DO 精准控制 ±0.2mg/L，节能 15%–30%。

精准加药：基于进水 TP、流量、污泥活性，动态计算除磷 / 碳源投加量，药耗降 20%–46.5%。

智能排泥 / 回流：AI 联动 MLSS、SVI、硝化速率，自动调节回流比、排泥量，稳定污泥龄、预防膨胀。

3、数字孪生：虚实同步，工艺可视化推演

1:1 搭建污水厂三维数字孪生体，实时映射生化池、二沉池、污泥系统运行状态。

可模拟进水突变、设备故障、工艺调整的后果，先仿真、再执行，降低调试风险。

三、落地保障：“工艺 + IT” 双团队，解决 “养不起、用不好”

1、全栈自研 + 轻量化部署

自主研发传感器、边缘网关、平台软件，不依赖进口，降低建设与维保成本。

不停产改造、45 天快速上线，兼容现有 PLC/SCADA，无需推倒重建。

2、“工艺 + AI” 复合型交付

团队由水处理工程师 + 算法工程师组成，先诊断工艺痛点，再定制 AI 控制策略，不是纯 IT 人员施工。

提供SaaS 化运维：云端持续迭代模型、远程诊断、参数优化，中小厂也能 “用得起、养得好”。

3、本地化 + 安全可控

支持边缘计算本地闭环，核心控制不上云；数据加密、隐私计算，满足环保数据安全合规。

四、实际效果：真正实现 “工艺智能化”

1、出水达标率≥99.5%，应对水质波动更稳定。

2、综合能耗降 12%–30%、药耗降 20%–40%。

3、少人 / 无人值守，人工干预减少 70% 以上。

4、系统越用越准：模型持续自学习，工艺适配性逐年提升。

总结

IGC 破解 “智能化与生化工艺脱节” 的本质：不是用 AI “覆盖” 工艺，而是让 AI “深度理解并服务于工艺”。通过机理 + AI 双驱动、全流程闭环控制、行业知识内化、轻量化落地，把智慧化从 “可视化看板” 变成真正驱动生化反应、稳定工艺、降本增效的核心生产力。