在水處理行業，傳統運營模式長期面臨諸多痛點：進出水量、水質瞬息萬變，人工調控滯后導致處理效果波動；單一變量控制難以適配復雜工藝，能耗與藥劑浪費嚴重；依賴操作人員經驗，新人上手慢、決策風險高。

《水資源AI賦能》一書提出的“程控智聯”技術，為破解上述難題提供了系統性解決方案。它推動水處理系統從“被動響應”升級為“主動思考”，通過智能調控與精準優化，賦予系統真正的“智慧大腦”。程控智聯通過深度融合智能控制與物聯網技術，構建起一套“感知-分析-決策-執行”的閉環機制，在操作優化、能耗降低、效率提升等方面實現多重價值。

圖1：程控智聯技術開發機制

一、何為程控智聯？水處理的“智慧調控邏輯”

程控智聯是一項以實現水與污水處理系統操作最優化為目標的系統性技術。其核心在于：通過智慧物聯網（AIoT）實時捕捉水與污水處理系統中各單元的狀態變量（如pH、ORP、DO等監測指標），借助智能化操控模塊對控制變量（如曝氣量、加藥量）進行動態調控，再由智能型AI推論模型對調控結果進行評估與微調糾偏。這一整個過程最終形成一個精準、高效、自適應的智慧調控系統。

簡單來說，程控智聯就是為水處理系統搭建一套“感知-分析-決策-執行”的閉環機制：

?感知：讓系統實時“感知”工況變化

?分析：自主“分析”最優方案

?決策：精準“決策”調控參數

?執行：快速“執行”調整動作

無需人工過多干預，系統就能穩定保持最佳處理狀態。

其應用覆蓋生物處理、化學處理、物理處理全流程，無論是生物脫氮工藝的曝氣控制、化學混凝的加藥調控，還是膜處理的反沖洗時機把控，都能通過程控智聯實現智能優化，適配凈水、污水、再生水等場景需求。

二、核心技術優勢，直擊傳統控制痛點

程控智聯之所以能超越傳統自動化控制，關鍵在于其“多變量控制”“動態控制”“實時優化”三大核心特性，精準擊中傳統運營的核心痛點：

三、落地關鍵：精準變量選擇與雙核模型構建

程控智聯的落地，離不開科學的變量界定與強大的模型支撐，這也是其區別于傳統自動化的關鍵：

1.變量界定：選對“監測信號”，讓調控有據可依

在變量選擇上，程控智聯遵循“實時、經濟、有效”原則：優先采用pH、ORP、DO、EC等可在線實時監測、數據直觀的指標作為監測變量，避免使用需實驗室分析、時序滯后的COD、氨氮（NH3-N）等指標。

若需參考水質濃度數據，則通過“間接變量”替代——例如在生物氧化還原反應中，H?和eˉ的轉移趨勢可通過pH及ORP監測，反應完成時兩者數值趨于穩定，據此可精準判斷反應終點，無需直接檢測濃度。

2.模型支撐：雙核驅動，讓調控更精準

程控智聯的技術實現，源于兩大核心AI模型的協同作用：

?智能化操控模塊：負責“把事情做對”。它基于實時監測數據，按照預設的邏輯對設備進行動態控制，確保工藝參數始終在合理范圍內。

?智能型推論模型：負責“做對的事情”。它利用機器學習/深度學習算法，對操控結果進行評估，預測水質變化趨勢，并對操控模塊進行微調糾偏。當系統偏離最佳狀態時，推論模型會給出修正建議，讓系統重新回到“對且好”的運行軌道。

兩者配合，形成了“實時監測→動態控制→智能操作→智慧微調”的完美閉環。

圖2：智能化操控模塊與智能型推論模型特點

四、 技術適配性廣，滿足多場景運營

程控智聯依賴的智能化操控模塊與智能型推論模型，具備八大核心特點，使其能適配不同水廠、不同工藝的多樣化需求：

基于上述八大特點，程控智聯技術成功打破了規模與工藝的限制，展現出強大的全場景適配能力——從大型水務集團的復雜工藝，到中小型水廠的靈活需求，均能提供精準、高效的智慧化解決方案。

五、雙模協同：驅動系統的核心引擎

程控智聯的技術靈魂，在于智能化操控模塊與智能型推論模型的協同運作，依托這一“雙模驅動”架構，川源及其旗下川研環科團隊針對水處理流程開發了系列化智能控制方案：

生物處理程序：涵蓋精確曝氣、硝化脫硝控制、污泥回流控制等智能化操控模塊，配合硝化/脫硝反應終點追蹤、曝氣量評估、水質預測等AI推論模型，讓生物系統始終處于最佳工況。

化學處理程序：集成藥劑智能投加、pH智能調節等控制模塊，輔以反應終點判斷、程序控制成效評估等推論模型，實現精準加藥、節約藥耗。

目前，這套雙模驅動的解決方案已在多個水廠項目中投入運行，其優化成效在真實的運營數據中得到充分印證。

圖3：「生物處理程序」智能化操控/智能型推論模塊

圖4：「化學處理程序」智能化操控/智能型推論模塊

六、實戰驗證：有效降低能耗與藥耗

技術的價值最終要經得起實踐的檢驗。在湖南和四川的多個再生水廠，川源采用基于模型的智能工藝控制，精準優化曝氣與加藥環節，項目實測數據顯示：曝氣能耗降低10%以上，加藥量減少超30%。

這些成效的背后，是技術與場景的深度融合。項目實踐表明，程控智聯的成功落地不僅依賴于算法的先進性，更需要對不同工藝特性的深度理解與參數適配。通過將技術與企業節能減碳、降本增效的核心訴求精準匹配，這項技術的價值也將在越來越多的項目中得到體現。

智慧賦能的終點，是價值落地。

程控智聯的價值，在于讓水處理系統從“機械執行”升級為“智能思考”。川源致力于將這一技術與全場景運營深度融合，讓智能調控在不同規模、不同工藝的水廠中真正發揮實效。從理論到實踐，從單點突破到系統協同，川源以扎實的技術積累與豐富的項目經驗，為水務企業提供“能落地、有成效、可復制”的智慧解決方案。

本文部分觀點與理論框架參考自國立中央大學環境工程博士/環境工程技師、基士德科技/基士德環科股份有限公司技術總監卓伯全所著的《水資源AI賦能》一書，在此向作者及研究者致以誠摯謝意。欲深入了解人工智能在水資源領域的前沿理論與系統架構，推薦閱讀原著。

*本文圖片均由川源提供，經授權發布