行業(yè)背景

污水處理行業(yè)作為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，國家“十二五”規(guī)劃對城鎮(zhèn)污水處理提出了更高的要求，并明確要求縣級鎮(zhèn)、尤其是重點(diǎn)鎮(zhèn)必須建立污水處理廠。截止2012年9月，全國設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠?3272?座，處理能力達(dá)到?1.40?億立方米/日，城鎮(zhèn)污水處理廠不論是數(shù)量和處理能力都保持了高速增長的態(tài)勢。

目前國內(nèi)的城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目通常存在配套污水收集系統(tǒng)不完善，污水來量不足，污水中污染物濃度低達(dá)不到設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度，污水處理運(yùn)行管理人才短缺，污水系統(tǒng)不穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用偏高等棘手問題。這些問題一方面需要各級政府加強(qiáng)管理和監(jiān)督，另一方面也需要污水處理企業(yè)通過加強(qiáng)或改進(jìn)自身的工藝運(yùn)行管理方式、方法和轉(zhuǎn)變運(yùn)營管理模式，提升污水廠運(yùn)行和企業(yè)運(yùn)營管理水平，盡可能的將上述問題產(chǎn)生的影響降至最低。

武漢華信數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司的污水處理綜合運(yùn)營管理平臺信息化運(yùn)營管理模式逐步已成為大型水務(wù)集團(tuán)公司提升企業(yè)整體運(yùn)營管理水平、應(yīng)對逐漸激烈的市場化競爭、獲取最大化經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展方向。[1]

整體目標(biāo)

基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司下屬廠、分公司和總部各層級的信息化管理，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司管理全數(shù)字化、虛擬化、集約化、智能化等目標(biāo)，關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)（進(jìn)出水水量、進(jìn)出水污染物濃度、集水井水位等）、生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)（設(shè)備開關(guān)、電流、電壓等）的自動采集、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能預(yù)警，能加強(qiáng)各級管理人員對各廠運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)管力度：通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)挖掘，為各污水廠運(yùn)營管理提供實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)測、全廠過程控制、工藝運(yùn)行模擬、運(yùn)行異常預(yù)警、優(yōu)化運(yùn)行決策等功能；為公司提供整體綜合運(yùn)營決策的工藝分析、設(shè)備分析、成本分析、風(fēng)險(xiǎn)分析等功能。

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將企業(yè)的生產(chǎn)過程、調(diào)度監(jiān)控、事務(wù)處理、決策等業(yè)務(wù)過程進(jìn)行數(shù)字化，通過各種信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)加工生成信的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動態(tài)業(yè)務(wù)中的一切信息，以作出有利于生產(chǎn)要素組合優(yōu)化的決策。[1]

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

建立感知層體系

感知層設(shè)備主要包括各污水處理廠、泵站的在線儀器儀表、生產(chǎn)設(shè)備、自控系統(tǒng)等，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)架的基礎(chǔ)，感知層的建設(shè)是利用各廠自控系統(tǒng)，通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，在不影響各污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行的前提下，進(jìn)行多種通信接口、通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)自動采集各種PLC和驅(qū)動器的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并建立與各類PLC、驅(qū)動器、馬達(dá)控制器間的數(shù)據(jù)通訊，最終形成完善的感知層體系。

建立網(wǎng)絡(luò)層體系

利用先進(jìn)的3G網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，建立網(wǎng)絡(luò)層體系，實(shí)現(xiàn)對集團(tuán)公司下屬廠、分公司、總部各層級的關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的采集，實(shí)時(shí)傳輸?shù)郊瘓F(tuán)總部，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、維護(hù)、管理，且提供給外部應(yīng)用系統(tǒng)使用。

建立運(yùn)營管理應(yīng)用層體系

感知層和網(wǎng)絡(luò)層體系的建立，為運(yùn)營管理工作提供了大量的各污水廠、泵站的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，只有深入挖掘各類數(shù)據(jù)間的關(guān)系，合理利用好這些數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)體系的建立才有意義，即基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理綜合運(yùn)營管理應(yīng)用體系。首先它通過感知層的各類數(shù)據(jù)的初步加工和展示，實(shí)現(xiàn)企業(yè)廠站分布情況、各廠生產(chǎn)運(yùn)行工藝畫面的展示、實(shí)現(xiàn)對各廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的超限告警；其次通過對生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的匯總計(jì)算，實(shí)現(xiàn)污水廠及集團(tuán)日常運(yùn)行管理的各類圖表，方便管理人員進(jìn)行日常運(yùn)行情況的總結(jié)與分析；再次通過對日常運(yùn)行管理中涉及的化驗(yàn)管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、項(xiàng)目管理、辦公審核等功能進(jìn)行信息化管理，獲取更全面的運(yùn)營管理數(shù)據(jù)；最后通過生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的深入分析挖掘?qū)崿F(xiàn)指導(dǎo)污水廠生產(chǎn)的各類異常預(yù)警、運(yùn)行工藝模擬、優(yōu)化調(diào)度分析、綜合運(yùn)營決策等，以及指導(dǎo)公司綜合運(yùn)營決策的工藝分析、設(shè)備分析、成本分析、風(fēng)險(xiǎn)分析等。[1]

系統(tǒng)簡介

污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)具有8項(xiàng)基本功能：遠(yuǎn)程監(jiān)視管理、生產(chǎn)運(yùn)行管理、設(shè)備管理、能耗成本管理、水質(zhì)化驗(yàn)管理、安全生產(chǎn)管理、運(yùn)行考核管理、辦公管理。形成涵蓋水務(wù)企業(yè)運(yùn)營管理全流程的信息化管理平臺。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制精細(xì)化和節(jié)約化、工藝調(diào)度實(shí)時(shí)化和最優(yōu)化、日常管理系統(tǒng)化和制度化、服務(wù)規(guī)范化和人性化，幫助企業(yè)提升信息化管理水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)采用平臺化、模塊化設(shè)計(jì)，在不影響現(xiàn)有自控系統(tǒng)和應(yīng)用軟件穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，進(jìn)行靈活方便的功能組合和功能擴(kuò)展。從而順應(yīng)企業(yè)管理變革與成長中不斷變化的需求，長久保護(hù)企業(yè)信息化建設(shè)投資。

污水處理信息化解決方案

各模塊功能

遠(yuǎn)程監(jiān)視管理

通過將各污水處理廠、泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、存儲，并初步加工處理，使企業(yè)各級人員隨時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)行情況。更適用于集團(tuán)性企業(yè)對下屬項(xiàng)目公司的遠(yuǎn)程監(jiān)管。?　　·?自動采集、實(shí)時(shí)存儲企業(yè)自控系統(tǒng)中的在線儀表、設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

·?企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)圖形化展示，可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看；

·?歷史生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)可隨時(shí)進(jìn)行快速查找和查看；

·?生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、餅圖、曲線圖等效果進(jìn)行直觀對比；

·?自動監(jiān)視各類生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常實(shí)時(shí)報(bào)警；

·?報(bào)警處理過程及處理結(jié)果可進(jìn)行跟蹤和記錄；

·?歷史報(bào)警信息可進(jìn)行查詢、匯總及統(tǒng)計(jì)分析；

·?可編寫報(bào)警處理預(yù)案，為報(bào)警處理提供參考，提高處理效率；

生產(chǎn)運(yùn)行管理

將水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中需記錄的各類信息進(jìn)行電子化，并實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的分類、匯總、計(jì)算、導(dǎo)出等操作，減少數(shù)據(jù)重復(fù)填寫，提高數(shù)據(jù)共享程度，極大減輕各級人員工作量，提高工作效率；結(jié)合污水處理專家多年的報(bào)表管理經(jīng)驗(yàn)，制定和形成了一套充分滿足水務(wù)企業(yè)管理的統(tǒng)計(jì)分析及報(bào)表，使企業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及報(bào)表生成更加規(guī)范、高效。各類記錄數(shù)據(jù)都可自動生成、導(dǎo)出excel，各級管理人員都可以依據(jù)權(quán)限隨時(shí)查看，為指導(dǎo)生產(chǎn)工藝管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

·?簡潔直觀的數(shù)據(jù)填報(bào)界面和表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)填寫直觀方便；

·?完善的報(bào)表體系，涵蓋生產(chǎn)運(yùn)行各個(gè)方面；

·?靈活的報(bào)表配置系統(tǒng)，可自由組合各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集合，形成所需報(bào)表；

·?數(shù)據(jù)間的計(jì)算關(guān)系可靈活配置，輕松應(yīng)對各類復(fù)雜計(jì)算公式；

·?集成office插件，實(shí)現(xiàn)瀏覽器在線查看報(bào)表；

·?靈活的權(quán)限控制，可精細(xì)化到具體數(shù)據(jù)項(xiàng)的填寫、修改、查看；

·?通過圖形化對比分析，輕松掌握生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的各類波動情況；

·?可導(dǎo)出成excel報(bào)表，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上報(bào)；

設(shè)備管理

以設(shè)備臺帳為基礎(chǔ)，以工作單的提交、審核、執(zhí)行為主線，按照故障維修、預(yù)防維修、以可靠性為中心的維修和狀態(tài)檢修等幾種可能模式，跟蹤并管理設(shè)備的整個(gè)生命周期過程。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性與使用價(jià)值，降低維護(hù)成本與維修成本，保障企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行。

·?完善的設(shè)備檔案管理，準(zhǔn)確掌握設(shè)備的各種基本情況；

·?全面的設(shè)備養(yǎng)護(hù)管理，通過建立設(shè)備的潤滑、檢修、大中小修計(jì)劃，系統(tǒng)自動在計(jì)劃實(shí)施時(shí)間生成設(shè)備養(yǎng)護(hù)單，提交給設(shè)備維修部門。使設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作條理清晰，提高設(shè)備的使用壽命；

·?高效的設(shè)備維修管理，通過對設(shè)備維修工單從生成、處理、完成的全流程的規(guī)范管理，使設(shè)備維修及時(shí)準(zhǔn)確高效；

·?醒目的維修信息提醒，使各級設(shè)備管理人員準(zhǔn)確掌握設(shè)備故障及維修情況；

·?規(guī)范的備品備件管理，使備品備件的出庫、入庫更加規(guī)范，備品備件的流向清晰易查。智能的庫存監(jiān)測機(jī)制，庫存過低或藥效過期及時(shí)預(yù)警；

·?智能的統(tǒng)計(jì)分析功能，使設(shè)備的完好率、故障率、維修成本等一目了然；

能耗成本管理

智能抽取各類與能耗成本的相關(guān)的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，實(shí)時(shí)生成各類能耗成本指標(biāo)，使能耗成本的管理快捷、準(zhǔn)確、高效。

·?水耗、電耗、藥耗數(shù)據(jù)快速統(tǒng)計(jì)，自動生成；

·?各類指標(biāo)圖形化直觀對比，能耗成本直觀展現(xiàn)；

·?可與財(cái)務(wù)軟件進(jìn)行成本數(shù)據(jù)交互調(diào)用；

水質(zhì)化驗(yàn)管理

將水質(zhì)化驗(yàn)管理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使化驗(yàn)工作標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、高效。

·?水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)填報(bào)，提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；

·?水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化審核，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

·?各類化驗(yàn)報(bào)告快速生成、導(dǎo)出、打印，提高工作效率；

·?各類水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)快速查詢和對比，實(shí)現(xiàn)圖形化展現(xiàn)；

安全生產(chǎn)管理

建立完善的安全生產(chǎn)管理體系，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和體系化管理。

·?建立規(guī)章制度、崗位職責(zé)、操作規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等電子化檔案；

·?快速搜索和全文搜索，使檔案的查找快捷方便；

·?建立故障預(yù)案和應(yīng)急預(yù)案，為指導(dǎo)安全生產(chǎn)提供保障；

·?生產(chǎn)運(yùn)行發(fā)生故障或緊急情況時(shí)，智能檢索預(yù)案并進(jìn)行提醒，提高處理效率；

運(yùn)行考核管理

企業(yè)管理人員建立各項(xiàng)目標(biāo)指標(biāo)的考核標(biāo)準(zhǔn)及目標(biāo)，并依照此目標(biāo)配置相應(yīng)考核標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)及考核打分方式，系統(tǒng)自動據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)對考核涉及到的各部門人員，數(shù)據(jù)等進(jìn)行評分，最終形成評估報(bào)告，給各級管理人員提供運(yùn)行考核數(shù)據(jù)依據(jù)。實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、目標(biāo)化管理。

·?靈活的考核標(biāo)準(zhǔn)制定方式，可對運(yùn)行的多個(gè)方面進(jìn)行考核設(shè)定；

·?依據(jù)日常運(yùn)行管理中的各類數(shù)據(jù)及記錄，智能化的考核打分，自動生成考核分?jǐn)?shù)；

·?考核結(jié)果經(jīng)過審核后，可智能生成各級管理人員所需的考核報(bào)告；

·?減輕企業(yè)管理人員工作量，提高企業(yè)運(yùn)營管理綜合水平。

辦公管理

企業(yè)日常工作中有很多需要申請、審批、執(zhí)行或公示的文件，將這些工作進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化，對工作處理效率、節(jié)約辦公經(jīng)費(fèi)具有重要意義。

·?工作流程自由定義，更符合企業(yè)管理實(shí)際；

·?流程執(zhí)行情況可隨時(shí)跟蹤查詢，并可進(jìn)行催辦；

·?流程中對文件的編輯修改可保留操作痕跡，實(shí)現(xiàn)對文件的快速修訂；

·?需下發(fā)或公示的文件可在流程結(jié)束后自動下發(fā)或發(fā)布，并可查看收閱情況；

·?辦理完結(jié)文件可進(jìn)行歸檔和管理，方便日后調(diào)閱。

應(yīng)用價(jià)值

提升企業(yè)運(yùn)營管控能力

建設(shè)具有前瞻性、實(shí)用性的集團(tuán)化運(yùn)營管控平臺，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析，為企業(yè)管控提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化過程控制管理，提升企業(yè)核心競爭力，強(qiáng)化企業(yè)運(yùn)營管控能力。

提升決策分析能力

建設(shè)具有科學(xué)的決策支持平臺，集中分析過程監(jiān)控、集成與填報(bào)數(shù)據(jù)，提供專業(yè)的分析、管理、支持，并逐步建立工藝仿真模型以及專家決策支持系統(tǒng)，協(xié)助管理層制定科學(xué)決策。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營管理體系

標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營管理體系，有效減少管理成本以及運(yùn)營維護(hù)成本，使集團(tuán)化公司業(yè)務(wù)得到有效擴(kuò)張，為公司信息化管理、運(yùn)營戰(zhàn)略規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。[1]

云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)在城市污水處理的運(yùn)用

城市污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)利用目前蓬勃發(fā)展的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以集團(tuán)化管理的城市污水處理公司下屬的分布在各地的污水處理廠、泵站的生產(chǎn)設(shè)備、在線儀表、自控系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)中的感知層；通過無線網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)及通用數(shù)據(jù)采集平臺建立網(wǎng)絡(luò)傳輸及通訊，實(shí)現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、存儲，形成物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層；通過部署基于云計(jì)算的綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)營管理應(yīng)用，建立應(yīng)用層的云計(jì)算架構(gòu)體系，從而形成完整的基于云計(jì)算的城市污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)。

通過本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水務(wù)企業(yè)下屬的各污水處理廠、泵站的關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)（進(jìn)出水水量、進(jìn)出水污染物濃度、集水井水位等）、生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)（設(shè)備開關(guān)、電流、電壓等）的自動采集、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視、智能預(yù)警，加強(qiáng)各級管理人員對各廠運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)管力度；

城市污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)的建立將輔助實(shí)現(xiàn)集約化管理的目標(biāo)，各廠生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)情況通過感知層及網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)焦具\(yùn)營管理中心，各類運(yùn)行情況一目了然，公司運(yùn)營管理中心可對各廠運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)有效監(jiān)管；各類生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)智能匯總到公司運(yùn)營管理中心，每日、每周、每月生產(chǎn)運(yùn)行情況直觀展現(xiàn)，公司運(yùn)營管理人員可實(shí)時(shí)掌握運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)綜合調(diào)度與管理；各廠在出現(xiàn)疑難的工藝問題時(shí)，公司的專家團(tuán)隊(duì)可通過運(yùn)營管理中心大屏進(jìn)行遠(yuǎn)程查看與診斷，實(shí)時(shí)傳遞會商結(jié)果及處理方案，提高處理效率；各廠統(tǒng)一使用公司服務(wù)器上的工藝仿真模擬、優(yōu)化調(diào)度專家系統(tǒng)等，充分結(jié)合了云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢與特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化和調(diào)度決策。

城市污水處理綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)借助云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將企業(yè)的生產(chǎn)過程、調(diào)度監(jiān)控、事務(wù)處理、決策等業(yè)務(wù)過程進(jìn)行數(shù)字化，通過各種信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)加工生成新的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動態(tài)業(yè)務(wù)中的一切信息，以作出有利于生產(chǎn)要素組合優(yōu)化的決策。目前軟件市場以武漢華信數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司水務(wù)綜合運(yùn)營管理系統(tǒng)為代表，使企業(yè)資源合理配置，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)視告警、企業(yè)形象展示、生產(chǎn)精細(xì)化管理、生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度、經(jīng)營成本分析、日常辦公管理、輔助經(jīng)營決策等綜合管理應(yīng)用。提升企業(yè)技術(shù)管理水平，達(dá)到優(yōu)化管理模式、降低運(yùn)行成本、提高辦公效率等目的，以使企業(yè)能適應(yīng)瞬息萬變的市場經(jīng)濟(jì)競爭環(huán)境，求得最大的經(jīng)濟(jì)效益。[2]