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立丹科技 · 智能加药系统

水厂数据需求清单

针对明矾类药剂（硫酸铝、聚合氯化铝PAC）智能投加系统， 本清单列明需从水厂采集/获取的全部数据项，包括数据类型、采集频率、 优先级及说明，供双方技术对接使用。

必须：核心建模不可缺
重要：显著提升模型精度
可选：有则更好
— 个数据项
类型： Float Int Bool String Timestamp Enum
频率： 实时 1分钟 5分钟 1小时 每日 事件触发
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原水水质参数
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
浊度（进厂）Raw Water Turbidity Float NTU 1 – 3000 1分钟 必须 最核心特征，浊度直接决定PAC加药量基线
pH值pH Float — 6.0 – 9.0 1分钟 必须 明矾絮凝最佳pH 6.5-7.5，偏碱性需增量
水温Temperature Float °C 2 – 35 5分钟 必须 低温水絮凝效率大幅下降，需显著增加投药量
电导率Conductivity Float μS/cm 50 – 2000 5分钟 必须 反映离子强度，影响Zeta电位和絮凝效果
溶解氧Dissolved Oxygen Float mg/L 0 – 14 5分钟 重要 低DO可能预示有机污染或蓝藻爆发
色度Color Float PCU 0 – 100 5分钟 重要 天然有机物（腐殖质）含量指标，影响加药策略
氨氮NH₃-N Float mg/L 0 – 10 1小时 重要 高氨氮时需配合折点加氯，影响整体处理方案
总有机碳TOC Float mg/L 1 – 30 1小时 重要 有机物总量，是加药量的重要修正因子
总碱度Total Alkalinity Float mg/L (CaCO₃) 20 – 300 1小时 重要 碱度低时PAC水解消耗碱度，可能需补充碱
高锰酸盐指数CODMn Float mg/L 0 – 15 1小时 重要 有机污染综合指标，高值需增加药量
总磷Total Phosphorus Float mg/L 0 – 2 1小时 可选 蓝藻暴发预警指标，磷超标需调整工艺
叶绿素aChlorophyll-a Float μg/L 0 – 200 1小时 可选 藻类浓度直接指标，藻类影响絮凝沉降
总硬度Total Hardness Float mg/L (CaCO₃) 50 – 500 每日 可选 影响铝盐水解产物形态及脱稳效果
铁/锰含量Fe / Mn Float mg/L 0 – 5 每日 可选 影响后续滤池工况及出水水质
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工艺过程参数
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
进厂流量Inlet Flow Rate Float m³/h 100 – 50000 1分钟 必须 流量决定加药总量，是绝对必需的基础参数
当前加药量Coagulant Dose Float mg/L 或 L/h — 1分钟 必须 历史加药量是模型训练的标签/特征
加药泵开关状态Pump On/Off Bool — 0 / 1 实时 必须 故障时系统须停止输出指令
加药泵频率/转速Pump Frequency Float Hz 或 rpm 0 – 50 1分钟 必须 变频泵通过频率反推实际流量
搅拌机运行状态Mixer Status Enum — 运行/停止/故障 实时 必须 絮凝搅拌强度影响絮体形成
絮凝池浊度Floc Basin Turbidity Float NTU 1 – 500 5分钟 必须 絮凝效果的即时反馈，是闭环控制的核心
沉淀池出水浊度Settled Water Turbidity Float NTU 0.1 – 20 5分钟 必须 沉后水质是加药效果的延迟反馈信号
滤后水浊度Filtered Water Turbidity Float NTU 0.05 – 1.0 5分钟 必须 最终质量指标，国标要求 < 1 NTU
出厂水pHOutlet pH Float — 6.5 – 8.5 5分钟 重要 验证酸碱平衡，过低需加碱回调
沉淀池排泥量Sludge Discharge Float m³/次 — 事件 重要 排泥量反映絮体沉降效率
滤池反冲洗周期Backwash Cycle Float h 8 – 72 事件 重要 周期缩短说明前处理效果变差
投药点水流速度Flow Velocity at Dosing Point Float m/s 0.5 – 3.0 5分钟 重要 影响混合强度G值计算
加药管道压力Dosing Pipe Pressure Float kPa 0 – 600 实时 重要 压力异常可检测管道堵塞/泄漏
余铝浓度Residual Aluminum Float mg/L 0 – 0.5 1小时 可选 国标限值0.2mg/L，超标须降量；是过量加药的直接证据
Zeta电位Zeta Potential Float mV -30 – +10 5分钟 可选 若有在线仪表，是最直接的絮凝优化指标
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药剂信息
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
药剂类型/品牌Coagulant Type String — PAC / 硫酸铝 换批次 必须 不同品牌活性铝含量差异可达30%，需单独建模
PAC有效含量（氧化铝）Al₂O₃ Content Float % 10 – 30 换批次 必须 核心参数，决定实际投药量换算系数
药液浓度（稀释后）Solution Concentration Float % 5 – 20 每次配药 必须 配药浓度影响泵流量与实际药量换算
药剂桶/储罐液位Tank Level Float % 或 m 0 – 100% 5分钟 必须 低液位报警，避免加药中断；计算实际消耗量
药剂累计消耗量Cumulative Consumption Float kg/d 或 L/d — 每日 重要 用于成本核算和效果评估
药剂批次号/到货日期Batch / Arrival Date String — — 换批次 重要 追溯不同批次药效差异，辅助异常诊断
碱度调节剂投加量Alkali Supplement Dose Float mg/L — 1分钟 可选 低碱度水源需加石灰/碳酸钠协同，需记录
助凝剂投加量Coagulant Aid Dose Float mg/L — 1分钟 可选 PAM等助凝剂若同时使用，须作为联合变量
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设备与运行状态
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
PLC/SCADA系统时间戳System Timestamp Timestamp — ISO 8601 实时 必须 所有数据必须有统一授时的时间戳，误差 < 1s
加药泵累计运行时长Pump Runtime Float h — 每日 重要 判断泵磨损程度，老泵实际流量会偏低
加药泵故障代码Pump Fault Code Enum — 0=正常, >0=故障 实时 必须 故障期间数据需标记剔除，避免污染模型
在线仪表故障/校准状态Sensor Fault Status Enum — 正常/故障/校准中 实时 必须 仪表异常数据会直接导致模型输出错误
工艺运行模式Operation Mode Enum — 自动/手动/维护 实时 必须 手动操作期间不应作为模型训练样本
电能消耗Energy Consumption Float kWh — 1小时 可选 构建综合优化目标函数（质量+成本+能耗）
人工操作记录Manual Adjustment Log String — — 事件 重要 操作员手动干预记录，用于识别特殊工况
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气象与外部环境
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
降雨量Precipitation Float mm/h 0 – 200 1小时 必须 降雨后1-6小时原水浊度急升，是最重要的超前预警变量
气温Air Temperature Float °C -10 – 45 1小时 重要 气温滞后影响水温，进而影响絮凝动力学
风速/风向Wind Speed/Direction Float m/s / ° — 1小时 可选 湖库水源影响藻类漂移和水体分层
上游污染事件预警Upstream Pollution Alert Bool — 0 / 1 事件 必须 上游突发污染需切换应急加药方案
流域水库蓄水位/放水量Reservoir Level / Release Float m / m³/s — 每日 可选 水库放水会带来底层泥沙，浊度急升提前预知
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历史记录与管理数据
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数据项名称 类型 单位 典型范围 采集频率 优先级 说明 备注
历史水质数据（≥2年）Historical Water Quality Float 各指标单位 — 批量导出 必须 模型训练的基础数据集，覆盖枯丰水期、不同季节
历史加药量记录Historical Dosage Log Float mg/L — 批量导出 必须 历史加药量是监督学习的标签，最少需12个月
烧杯实验（Jar Test）记录Jar Test Records Float mg/L — 实验后 必须 操作员经验数据，是模型初始化的高质量样本
出厂水合规检验报告Compliance Test Report String — GB 5749-2022 每日/每月 重要 监管合规记录；余铝、浊度等指标的权威验证
季节/供水计划Seasonal Operation Plan String — — 月度更新 重要 节假日、检修窗口等会影响供水量，需提前建模
供水区域用水量预测Demand Forecast Float m³/d — 每日 可选 用水需求预测可反推所需处理规模
药剂采购成本Chemical Cost Float 元/kg — 换批次 可选 构建药耗成本优化目标，量化节约效益
📌 对接实施建议
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