SCADORAAI
SCADORA Aqua · Case Study 01

Đưa AI vào phòng điều khiển trạm xử lý nước thải Phú Nghĩa

Một lớp giám sát AI đọc dữ liệu SCADA thời gian thực, phát hiện sự cố sinh học sớm và cảnh báo theo quy chuẩn xả — vận hành song song với hệ Siemens hiện hữu, không chạm vào vòng điều khiển.

Công trìnhTrạm XLNT KCN Phú Nghĩa — GĐ1
Công suất2.500 m³/ngày.đêm
Công nghệSinh học AO (Anoxic–Oxic)
Quy chuẩn xảCột B · QCTĐHN 02:2014
Demo đang chạy Đầu ra đạt cột B AI cố vấn — không điều khiển Kết nối OPC UA qua Tailscale
01

Chất lượng đầu ra so với giới hạn xả

Số liệu demo thời gian thực · biên độ an toàn dưới ngưỡng cột B
COD raĐẠT
66 mg/L
giới hạn cột B · 135 mg/L
TSS raĐẠT
19 mg/L
giới hạn cột B · 90 mg/L
Amoni raĐẠT
1.9 mg/L
giới hạn cột B · 9 mg/L
DO hiếu khíTỐI ƯU
5.5 mg/L
dải vận hành · 2–6 mg/L
Tỉ lệ F/MỔN ĐỊNH
0.23
mục tiêu · 0.2–0.6
02

Dây chuyền công nghệ AO

Hóa lý → sinh học thiếu khí/hiếu khí → khử trùng → xả
Tiếp nhậnBể gom + tách rác/cát/dầu
Cân bằngBể điều hòa
Hóa lýChỉnh pH · keo tụ PAC · lắng
Sinh họcBể thiếu khí (khử nitrat)
Sinh họcBể hiếu khí (DO 5.5)
TáchLắng sinh học
Hoàn thiệnLọc áp lực · khử trùng NaOCl
XảQuan trắc · xả môi trường
03

Kiến trúc tích hợp

Lớp AI đọc dữ liệu, không nằm trên đường điều khiển an toàn
Hiện trường · OTCảm biến DO·pH·lưu lượng·bơm·blower
Điều khiểnPLC Siemens S7-1500 + ET 200SP
Giám sátSCADA WinCC Unified
+ trạm quan trắc COD/TSS/NH₄
Kênh mã hóaOPC UA chỉ-đọc · qua Tailscale
Lớp AISCADORA Aqua · Historian + AI
Đầu raDashboard · cảnh báo · cố vấn

Hệ hiện hữu — giữ nguyên

PLC Siemens S7-1500 + I/O phân tán ET 200SP (Profinet), giám sát bằng WinCC Unified. Lớp AI chỉ đọc qua OPC UA — không ghi setpoint, không nằm trên vòng an toàn.

Đường dữ liệu — qua Tailscale

Kết nối riêng, mã hóa trong tailnet tới opc.tcp://desktop-47jqg08:4840. Chất lượng đầu ra lấy bổ sung qua Modbus từ datalogger quan trắc. Không phơi cổng điều khiển ra internet.

04

AI làm được gì

Huấn luyện trên dữ liệu vận hành của chính trạm

Phát hiện bất thường sớm

Học “trạng thái bình thường” bằng Isolation Forest; cảnh báo khi vận hành lệch phân bố dù chưa vượt ngưỡng nào, kèm truy nguyên biến gốc.

▸ SCADORA Guard

Cảm biến mềm COD

Ước lượng COD đầu ra liên tục từ pH/DO/lưu lượng/F-M — không cần lấy mẫu phòng thí nghiệm. Độ chính xác R² = 0.87.

Bảo trì dự đoán bơm

Điểm sức khỏe 0–100 từ rung/nhiệt/dòng điện, ước tính thời gian tới ngưỡng rung ISO 10816 để lên lịch bảo dưỡng trước hỏng.

▸ SCADORA Predict

Cảnh báo theo quy chuẩn

Đối chiếu mọi điểm đo với giới hạn cột B và dải vận hành sinh học (DO, F/M, mức bể) — báo động phân cấp cảnh báo/nghiêm trọng.

▸ SCADORA Comply
05

Kịch bản kiểm chứng: sục khí sụp

Tiêm sự cố DO thấp — AI phát hiện, truy nguyên, cảnh báo
Sự cố Máy thổi khí suy giảm → DO bể hiếu khí tụt → mất nitrat hóa
Số liệu vận hành
DO hiếu khí (bình thường 5.5)1.57 mg/L
Amoni ra · giới hạn 915.4 mg/L
COD ra · giới hạn 135346 mg/L
Soft-sensor COD (ước lượng)≈ thực tế
AI phản ứng
Bất thường
Trạng thái lệch chuẩn — truy nguyên: NH4 (z=36), DO, COD
Vượt ngưỡng cột B
NH4 > 9 · COD > 135 · DO < 2
SCADORA Copilot · trợ lý vận hành
“Tăng sục khí đưa DO về 2–4; kiểm tra biến tần blower; soi độc tố dòng vào.”
06

Đường tới dữ liệu thật

Demo đã sẵn sàng · chờ 4 bước phía nhà máy để đấu nối
1
Bật OPC UA server trên WinCC Unified Kỹ sư SCADA
Tạo tài khoản OPC UA chỉ-đọc riêng cho AI, xác nhận cổng, giới hạn IP bằng firewall.
2
Xuất bảng tag & bản vẽ MCC Kỹ sư SCADA
Tag table từ TIA Portal + bản vẽ I/O để ánh xạ 100% điểm đo vào hệ AI.
3
Tự động ánh xạ tag Đội AI
Chạy trình dò OPC UA — tự duyệt cây tag và sinh cấu hình. Khoảng 15 phút.
4
Huấn luyện lại trên dữ liệu thật Đội AI
Thu dữ liệu vận hành vài tuần, huấn luyện lại mô hình cho đúng đặc tính trạm.
Case study nội bộ · lớp giám sát AI cho trạm XLNT Phú Nghĩa · công nghệ AO, xả cột B. SCADORA AI Technologies · demo trên hạ tầng thử nghiệm