今年兩會上，新質(zhì)生產(chǎn)力、人工智能、智能制造等話題備受關(guān)注，不僅為中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，也為一些多年前就開始了智能化探索的企業(yè)增加了更多信心。

瀚藍(lán)環(huán)境就是其中的先行者之一。2018年，瀚藍(lán)環(huán)境首家將阿里云工業(yè)大腦引入生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)。今年年初，瀚藍(lán)環(huán)境通過自主創(chuàng)新實現(xiàn)了垃圾吊智能化運(yùn)行，完成了垃圾焚燒發(fā)電廠形成從垃圾“進(jìn)廠”到“處置”全流程智能化、數(shù)字化、信息化管理模式。

在此過程中，瀚藍(lán)環(huán)境是如何先行先試的？有什么樣的經(jīng)驗?遇到過什么樣的問題?對于未來，又有什么樣的看法？這篇文章讓我們走進(jìn)瀚藍(lán)環(huán)境，一起看看它的行與思。

與阿里云合作

探索行業(yè)智慧化先行之路

據(jù)了解，對于垃圾焚燒企業(yè)來說，如何提升焚燒控制的穩(wěn)定性，是一個重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。垃圾焚燒廠的入廠垃圾成分一般比較復(fù)雜而且變化多端，每一次進(jìn)入焚燒爐的垃圾成分可能都不相同，這樣的垃圾入爐焚燒，不僅對焚燒設(shè)備檢修周期有不同影響，而且影響著燃燒的穩(wěn)定性和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的穩(wěn)定性。

在“焚燒數(shù)字大腦”項目開發(fā)之前，一般都是由焚燒工程師通過調(diào)節(jié)焚燒爐的各種參數(shù)，確保垃圾焚燒充分、蒸汽量穩(wěn)定。但不同運(yùn)行操作人員技術(shù)水平參差不齊，調(diào)出來的效果相差較大。此外，現(xiàn)場人員難以長時間集中精力觀察參數(shù)變化，而且整個垃圾焚燒過程涉及上千種參數(shù)，遠(yuǎn)超出人腦的計算與理解能力，即便再有經(jīng)驗的老師傅，也不可能達(dá)到。經(jīng)過研究討論，瀚藍(lán)環(huán)境決定通過數(shù)字化和智能化手段的探索來幫助員工實現(xiàn)效能提升。

2017年9月，阿里云宣布啟動“青山綠水”計劃，全面開放ET環(huán)境大腦的智能技術(shù)，為環(huán)保行業(yè)和環(huán)保企業(yè)實現(xiàn)賦能。是時，佛山市南海區(qū)成功獲批建設(shè)“廣東省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園”，并啟動建設(shè)廣東首個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用示范區(qū)。

在南海區(qū)數(shù)統(tǒng)局的牽線和支持下，2018年11月，瀚藍(lán)環(huán)境與阿里云簽訂協(xié)議，首家將ET工業(yè)大腦引入環(huán)保行業(yè)。

雙方計劃依托瀚藍(lán)環(huán)境在固廢、能源、供水、排水等多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的綜合環(huán)境治理經(jīng)驗，利用阿里云的云平臺、大數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)，共同推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域云服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，打造涉及多個環(huán)境治理板塊、開展綜合協(xié)同化環(huán)境治理工作的“數(shù)字大腦”，為南海工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和環(huán)保行業(yè)的智慧化進(jìn)階探索一條先行之路。

搭建智能系統(tǒng)如大廚做菜

2019首個項目投入使用

2019年9月，雙方合作以AI參與垃圾焚燒管理的實踐，在佛山市南海固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園項目正式啟動，雙方優(yōu)勢互補(bǔ)，針對垃圾焚燒工藝和鍋爐智能運(yùn)維優(yōu)化，打造瀚藍(lán)環(huán)境的“焚燒數(shù)字大腦”。

選擇工業(yè)大腦的落地場景十分重要，需要考慮數(shù)據(jù)可用性、風(fēng)險控制、可實施性、高效益和可復(fù)用性等關(guān)鍵因素。

垃圾焚燒發(fā)電的主要環(huán)節(jié)包括垃圾推料、垃圾焚燒、煙氣處理、污水處理和汽輪機(jī)發(fā)電。考慮瀚藍(lán)環(huán)境在垃圾推料環(huán)節(jié)已具有大量數(shù)據(jù)積累，以及該環(huán)節(jié)主要依靠人工操作，AI發(fā)揮空間大，具有很強(qiáng)的同類項目可復(fù)制性。雙方最終選擇先以垃圾推料做為應(yīng)用落地的切入點(diǎn)，以實現(xiàn)在最佳時間將垃圾送入焚燒爐，達(dá)到充分燃燒。

確定了落地點(diǎn)后，就是制定優(yōu)化方案，大概包括關(guān)鍵參數(shù)識別、模型訓(xùn)練和算法輔助決策等步驟。以垃圾堆料為例，通過歷史數(shù)據(jù)分析和專家經(jīng)驗，識別關(guān)鍵參數(shù)，構(gòu)建輸入輸出關(guān)系模型，建立參數(shù)與推料時間的對應(yīng)關(guān)系。結(jié)合蒸汽量預(yù)測，實現(xiàn)精準(zhǔn)推料時間推薦。算法結(jié)果通過API接口實時提供，人機(jī)交互界面部署在控制室，工人只需要按提示直接生產(chǎn)就可以。

整個過程類似于大廚烹飪，精選食材、調(diào)試配方、反復(fù)試菜，最終總結(jié)經(jīng)驗制成菜譜，讓新手廚師也可以根據(jù)菜譜做出如大廚一樣美味的佳肴。經(jīng)過半年的研發(fā)與調(diào)試，2019年7月23日，瀚藍(lán)環(huán)境的首個管理垃圾焚燒爐的AI正式投入使用。

智能焚燒成效顯著

已經(jīng)開始全面布局

智能系統(tǒng)實施后，較好地提升了機(jī)組的生產(chǎn)效率，同時很大程度上降低了運(yùn)行人員操作強(qiáng)度：自動投運(yùn)率達(dá)97%以上，蒸汽穩(wěn)定性提升30%以上，蒸汽量提升2%以上，廠用電率降低3%以上，上網(wǎng)電量提升1.5%以上，噸垃圾氨水用量降低15%以上，噸垃圾石灰石用量降低1%以上。

同時，智能系統(tǒng)也能較好地提升環(huán)保排放指標(biāo)的穩(wěn)定性，能實現(xiàn)焚燒工況與煙氣排放指標(biāo)的聯(lián)鎖控制，提前干預(yù)工況，從而使得焚燒更穩(wěn)定，問題診斷更超前。當(dāng)煙氣排放指標(biāo)有超標(biāo)可能時，調(diào)整更及時、更精準(zhǔn)。

目前，瀚藍(lán)環(huán)境已經(jīng)全面布局智能化，采取先試點(diǎn)后推廣、由點(diǎn)及面、小步快跑的推進(jìn)策略，設(shè)立階段性目標(biāo)，把項目做實做精——對于成熟的智能化應(yīng)用，加快腳步，全面推廣；對于尚未完全成熟的智能化應(yīng)用，試點(diǎn)部署，全面驗證。

焚燒控制方面，在南海固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園實施應(yīng)用之外，也正在開展其他項目的實施推廣。另外在智能安防比如安全帽識別、飛灰數(shù)量識別等場景上，也均有所應(yīng)用，實際效果顯著。

如開頭所述的垃圾吊智能化運(yùn)行，就是通過開發(fā)垃圾吊防搖定位、庫區(qū)雷達(dá)成像和垃圾吊運(yùn)行控制程序，在行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車輛信息與垃圾庫管理實時聯(lián)動。

在正常運(yùn)行工況條件下，垃圾吊自動化系統(tǒng)投用率達(dá)到90%以上：具備自動混料功能，提升不同種類垃圾的供料均勻性，垃圾摻配功能及效果較好；實現(xiàn)抓斗在運(yùn)動過程主動避障、柔性著床、減少過載，提升垃圾吊的穩(wěn)定性和安全性；通過圖像識別卸料門的開關(guān)情況，結(jié)合卸料門的限位信號做聯(lián)鎖控制，雙保險規(guī)避作業(yè)風(fēng)險；通過垃圾倉智能管理平臺的垃圾堆放管理功能，記錄各區(qū)域垃圾的進(jìn)料時間、堆放時間、發(fā)酵時間等信息，為投爐垃圾提供熱值數(shù)據(jù)參考。

編輯：李丹