污水處理綜合運營管理系統

行業背景

污水處理行業作為國家新興戰略產業之一，國家“十二五”規劃對城鎮污水處理提出了更高的要求，並明確要求縣級鎮、尤其是重點鎮必須建立污水處理廠。截止2012年9月，全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3272座，處理能力達到1.40億立方米/日，城鎮污水處理廠不論是數量和處理能力都保持了高速增長的態勢。
目前國內的城鎮污水處理項目通常存在配套污水收集系統不完善，污水來量不足，污水中污染物濃度低達不到設計進水濃度，污水處理運行管理人才短缺，污水系統不穩定，運行費用偏高等棘手問題。這些問題一方面需要各級政府加強管理和監督，另一方面也需要污水處理企業通過加強或改進自身的工藝運行管理方式、方法和轉變運營管理模式，提升污水廠運行和企業運營管理水平，儘可能的將上述問題產生的影響降至最低。
武漢華信數據系統有限公司的污水處理綜合運營管理平台信息化運營管理模式逐步已成為大型水務集團公司提升企業整體運營管理水平、應對逐漸激烈的市場化競爭、獲取最大化經濟效益的發展方向。

整體目標

基於物聯網的污水處理綜合運營管理系統實現集團公司下屬廠、分公司和總部各層級的信息化管理，實現集團公司管理全數位化、虛擬化、集約化、智慧型化等目標，關鍵生產指標（進出水水量、進出水污染物濃度、集水井水位等）、生產運行數據（設備開關、電流、電壓等）的自動採集、遠程實時監控、智慧型預警，能加強各級管理人員對各廠運行情況的實時監管力度：通過對生產現場的各類運行數據的分析和數據挖掘，為各污水廠運營管理提供實時運行監測、全廠過程控制、工藝運行模擬、運行異常預警、最佳化運行決策等功能；為公司提供整體綜合運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等功能。
藉助物聯網技術將企業的生產過程、調度監控、事務處理、決策等業務過程進行數位化，通過各種信息系統網路加工生成信的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動態業務中的一切信息，以作出有利於生產要素組合最佳化的決策。使企業資源合理配置，實現實時運行監視告警、企業形象展示、生產精細化管理、生產最佳化調度、經營成本分析、日常辦公管理、輔助經營決策等綜合管理套用。提升企業技術管理水平，達到最佳化管理模式、降低運行成本、提高辦公效率等目的，以使企業能適應瞬息萬變的市場經濟競爭環境，求得最大的經濟效益。

物聯網架構

建立感知層體系
感知層設備主要包括各污水處理廠、泵站的線上儀器儀表、生產設備、自控系統等，是物聯網技術構架的基礎，感知層的建設是利用各廠自控系統，通過強大的數據協定轉換功能，在不影響各污水處理廠生產運行的前提下，進行多種通信接口、通信協定的轉換，實現自動採集各種PLC和驅動器的生產運行數據，並建立與各類PLC、驅動器、馬達控制器間的數據通訊，最終形成完善的感知層體系。
建立網路層體系
利用先進的3G網路與網際網路融合，建立網路層體系，實現對集團公司下屬廠、分公司、總部各層級的關鍵生產指標數據、設備運行參數的採集，實時傳輸到集團總部，並對數據進行存儲、維護、管理，且提供給外部套用系統使用。
建立運營管理套用層體系
感知層和網路層體系的建立，為運營管理工作提供了大量的各污水廠、泵站的生產運行數據，只有深入挖掘各類數據間的關係，合理利用好這些數據，物聯網體系的建立才有意義，即基於物聯網的污水處理綜合運營管理套用體系。首先它通過感知層的各類數據的初步加工和展示，實現企業廠站分布情況、各廠生產運行工藝畫面的展示、實現對各廠實時運行數據的超限告警；其次通過對生產運行數據的匯總計算，實現污水廠及集團日常運行管理的各類圖表，方便管理人員進行日常運行情況的總結與分析；再次通過對日常運行管理中涉及的化驗管理、設備資產管理、項目管理、辦公審核等功能進行信息化管理，獲取更全面的運營管理數據；最後通過生產運行數據的深入分析挖掘實現指導污水廠生產的各類異常預警、運行工藝模擬、最佳化調度分析、綜合運營決策等，以及指導公司綜合運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等。

系統簡介

污水處理綜合運營管理系統具有8項基本功能：遠程監視管理、生產運行管理、設備管理、能耗成本管理、水質化驗管理、安全生產管理、運行考核管理、辦公管理。形成涵蓋水務企業運營管理全流程的信息化管理平台。實現生產控制精細化和節約化、工藝調度實時化和最最佳化、日常管理系統化和制度化、服務規範化和人性化，幫助企業提升信息化管理水平，獲取更大的經濟效益。

污水處理綜合運營管理系統採用平台化、模組化設計，在不影響現有自控系統和套用軟體穩定運行的情況下，進行靈活方便的功能組合和功能擴展。從而順應企業管理變革與成長中不斷變化的需求，長久保護企業信息化建設投資。

污水處理信息化解決方案

各模組功能

遠程監視管理
通過將各污水處理廠、泵站的運行數據進行採集、傳輸、存儲，並初步加工處理，使企業各級人員隨時掌握生產運行情況。更適用於集團性企業對下屬項目公司的遠程監管。·自動採集、實時存儲企業自控系統中的線上儀表、設備的運行數據；

·企業生產運行情況實時圖形化展示，可通過網路遠程查看；

·歷史生產運行數據可隨時進行快速查找和查看；

·生產運行數據可通過柱狀圖、餅圖、曲線圖等效果進行直觀對比；

·自動監視各類生產運行數據，發現異常實時報警；

·報警處理過程及處理結果可進行跟蹤和記錄；

·歷史報警信息可進行查詢、匯總及統計分析；

·可編寫報警處理預案，為報警處理提供參考，提高處理效率；
生產運行管理
將水務企業生產運行過程中需記錄的各類信息進行電子化，並實現對這些數據的分類、匯總、計算、導出等操作，減少數據重複填寫，提高數據共享程度，極大減輕各級人員工作量，提高工作效率；結合污水處理專家多年的報表管理經驗，制定和形成了一套充分滿足水務企業管理的統計分析及報表，使企業的數據統計分析及報表生成更加規範、高效。各類記錄數據都可自動生成、導出excel，各級管理人員都可以依據許可權隨時查看，為指導生產工藝管理提供基礎數據支撐。

·簡潔直觀的數據填報界面和表現形式，數據填寫直觀方便；

·完善的報表體系，涵蓋生產運行各個方面；

·靈活的報表配置系統，可自由組合各類基礎數據集合，形成所需報表；

·數據間的計算關係可靈活配置，輕鬆應對各類複雜計算公式；

·集成office外掛程式，實現瀏覽器線上查看報表；

·靈活的許可權控制，可精細化到具體數據項的填寫、修改、查看；

·通過圖形化對比分析，輕鬆掌握生產運行數據的各類波動情況；

·可導出成excel報表，輕鬆實現數據上報；
設備管理
以設備台帳為基礎，以工作單的提交、審核、執行為主線，按照故障維修、預防維修、以可靠性為中心的維修和狀態檢修等幾種可能模式，跟蹤並管理設備的整個生命周期過程。運用現代信息技術提高設備運行可靠性與使用價值，降低維護成本與維修成本，保障企業生產運行。

·完善的設備檔案管理，準確掌握設備的各種基本情況；

·全面的設備養護管理，通過建立設備的潤滑、檢修、大中小修計畫，系統自動在計畫實施時間生成設備養護單，提交給設備維修部門。使設備養護工作條理清晰，提高設備的使用壽命；

·高效的設備維修管理，通過對設備維修工單從生成、處理、完成的全流程的規範管理，使設備維修及時準確高效；

·醒目的維修信息提醒，使各級設備管理人員準確掌握設備故障及維修情況；

·規範的備品備件管理，使備品備件的出庫、入庫更加規範，備品備件的流向清晰易查。智慧型的庫存監測機制，庫存過低或藥效過期及時預警；

·智慧型的統計分析功能，使設備的完好率、故障率、維修成本等一目了然；
能耗成本管理
智慧型抽取各類與能耗成本的相關的生產運行數據，進行統計匯總，實時生成各類能耗成本指標，使能耗成本的管理快捷、準確、高效。

·水耗、電耗、藥耗數據快速統計，自動生成；

·各類指標圖形化直觀對比，能耗成本直觀展現；

·可與財務軟體進行成本數據互動調用；
水質化驗管理
將水質化驗管理進行標準化，使化驗工作標準、規範、高效。

·水質化驗數據實現網路填報，提高數據的實時性；

·水質化驗數據網路化審核，保證數據的準確性；

·各類化驗報告快速生成、導出、列印，提高工作效率；

·各類水質化驗數據快速查詢和對比，實現圖形化展現；
安全生產管理
建立完善的安全生產管理體系，實現安全生產和體系化管理。

·建立規章制度、崗位職責、操作規範、技術標準等電子化檔案；

·快速搜尋和全文搜尋，使檔案的查找快捷方便；

·建立故障預案和應急預案，為指導安全生產提供保障；

·生產運行發生故障或緊急情況時，智慧型檢索預案並進行提醒，提高處理效率；
運行考核管理
企業管理人員建立各項目標指標的考核標準及目標，並依照此目標配置相應考核標準項及考核打分方式，系統自動據此標準對考核涉及到的各部門人員，數據等進行評分，最終形成評估報告，給各級管理人員提供運行考核數據依據。實現精細化、目標化管理。

·靈活的考核標準制定方式，可對運行的多個方面進行考核設定；

·依據日常運行管理中的各類數據及記錄，智慧型化的考核打分，自動生成考核分數；

·考核結果經過審核後，可智慧型生成各級管理人員所需的考核報告；

·減輕企業管理人員工作量，提高企業運營管理綜合水平。
辦公管理
企業日常工作中有很多需要申請、審批、執行或公示的檔案，將這些工作進行網路化，對工作處理效率、節約辦公經費具有重要意義。

·工作流程自由定義，更符合企業管理實際；

·流程執行情況可隨時跟蹤查詢，並可進行催辦；

·流程中對檔案的編輯修改可保留操作痕跡，實現對檔案的快速修訂；

·需下發或公示的檔案可在流程結束後自動下發或發布，並可查看收閱情況；

·辦理完結檔案可進行歸檔和管理，方便日後調閱。

套用價值

提升企業運營管控能力
建設具有前瞻性、實用性的集團化運營管控平台，實現對運營數據進行決策分析，為企業管控提供科學依據，實現精細化過程控制管理，提升企業核心競爭力，強化企業運營管控能力。
提升決策分析能力
建設具有科學的決策支持平台，集中分析過程監控、集成與填報數據，提供專業的分析、管理、支持，並逐步建立工藝仿真模型以及專家決策支持系統，協助管理層制定科學決策。
建設標準化運營管理體系
標準建設標準化運營管理體系，有效減少管理成本以及運營維護成本，使集團化公司業務得到有效擴張，為公司信息化管理、運營戰略規劃奠定基礎。

雲計算和物聯網在城市污水處理的運用

城市污水處理綜合運營管理系統利用目前蓬勃發展的雲計算和物聯網技術，以集團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、泵站的生產設備、線上儀表、自控系統作為物聯網中的感知層；通過無線網路、Internet網路及通用數據採集平台建立網路傳輸及通訊，實現感知層數據的實時採集、傳輸、存儲，形成物聯網中的網路層；通過部署基於雲計算的綜合運營管理系統，實現綜合運營管理套用，建立套用層的雲計算架構體系，從而形成完整的基於雲計算的城市污水處理綜合運營管理系統。
通過本系統實現水務企業下屬的各污水處理廠、泵站的關鍵生產指標（進出水水量、進出水污染物濃度、集水井水位等）、生產運行數據（設備開關、電流、電壓等）的自動採集、遠程實時監視、智慧型預警，加強各級管理人員對各廠運行情況的實時監管力度；通過對生產現場的各類運行數據的分析和數據挖掘，為各污水廠運營管理提供實時運行監測、全廠過程控制、工藝運行模擬、運行異常預警、最佳化運行決策等功能；為公司提供整體綜合運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等功能。
城市污水處理綜合運營管理系統的建立將輔助實現集約化管理的目標，各廠生產運行實時情況通過感知層及網路層傳輸到公司運營管理中心，各類運行情況一目了然，公司運營管理中心可對各廠運行進行實時有效監管；各類生產運行數據智慧型匯總到公司運營管理中心，每日、每周、每月生產運行情況直觀展現，公司運營管理人員可實時掌握運行情況，實現綜合調度與管理；各廠在出現疑難的工藝問題時，公司的專家團隊可通過運營管理中心大屏進行遠程查看與診斷，實時傳遞會商結果及處理方案，提高處理效率；各廠統一使用公司伺服器上的工藝仿真模擬、最佳化調度專家系統等，充分結合了雲計算與物聯網的優勢與特點，實現工藝最佳化和調度決策。
城市污水處理綜合運營管理系統藉助雲計算和物聯網技術將企業的生產過程、調度監控、事務處理、決策等業務過程進行數位化，通過各種信息系統網路加工生成新的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動態業務中的一切信息，以作出有利於生產要素組合最佳化的決策。目前軟體市場以武漢華信數據系統有限公司水務綜合運營管理系統為代表，使企業資源合理配置，實現實時運行監視告警、企業形象展示、生產精細化管理、生產最佳化調度、經營成本分析、日常辦公管理、輔助經營決策等綜合管理套用。提升企業技術管理水平，達到最佳化管理模式、降低運行成本、提高辦公效率等目的，以使企業能適應瞬息萬變的市場經濟競爭環境，求得最大的經濟效益。