行业背景

污水处理行业作为国家新兴战略产业之一，国家“十二五”规划对城镇污水处理提出了更高的要求，并明确要求县级镇、尤其是重点镇必须建立污水处理厂。截止2012年9月，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂 3272 座，处理能力达到 1.40 亿立方米/日，城镇污水处理厂不论是数量和处理能力都保持了高速增长的态势。

目前国内的城镇污水处理项目通常存在配套污水收集系统不完善，污水来量不足，污水中污染物浓度低达不到设计进水浓度，污水处理运行管理人才短缺，污水系统不稳定，运行费用偏高等棘手问题。这些问题一方面需要各级政府加强管理和监督，另一方面也需要污水处理企业通过加强或改进自身的工艺运行管理方式、方法和转变运营管理模式，提升污水厂运行和企业运营管理水平，尽可能的将上述问题产生的影响降至最低。

武汉华信数据系统有限公司的污水处理综合运营管理平台信息化运营管理模式逐步已成为大型水务集团公司提升企业整体运营管理水平、应对逐渐激烈的市场化竞争、获取最大化经济效益的发展方向。[1]

整体目标

基于物联网的污水处理综合运营管理系统实现集团公司下属厂、分公司和总部各层级的信息化管理，实现集团公司管理全数字化、虚拟化、集约化、智能化等目标，关键生产指标（进出水水量、进出水污染物浓度、集水井水位等）、生产运行数据（设备开关、电流、电压等）的自动采集、远程实时监控、智能预警，能加强各级管理人员对各厂运行情况的实时监管力度：通过对生产现场的各类运行数据的分析和数据挖掘，为各污水厂运营管理提供实时运行监测、全厂过程控制、工艺运行模拟、运行异常预警、优化运行决策等功能；为公司提供整体综合运营决策的工艺分析、设备分析、成本分析、风险分析等功能。

借助物联网技术将企业的生产过程、调度监控、事务处理、决策等业务过程进行数字化，通过各种信息系统网络加工生成信的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策。[1]

物联网架构

建立感知层体系

感知层设备主要包括各污水处理厂、泵站的在线仪器仪表、生产设备、自控系统等，是物联网技术构架的基础，感知层的建设是利用各厂自控系统，通过强大的数据协议转换功能，在不影响各污水处理厂生产运行的前提下，进行多种通信接口、通信协议的转换，实现自动采集各种PLC和驱动器的生产运行数据，并建立与各类PLC、驱动器、马达控制器间的数据通讯，最终形成完善的感知层体系。

建立网络层体系

利用先进的3G网络与互联网融合，建立网络层体系，实现对集团公司下属厂、分公司、总部各层级的关键生产指标数据、设备运行参数的采集，实时传输到集团总部，并对数据进行存储、维护、管理，且提供给外部应用系统使用。

建立运营管理应用层体系

感知层和网络层体系的建立，为运营管理工作提供了大量的各污水厂、泵站的生产运行数据，只有深入挖掘各类数据间的关系，合理利用好这些数据，物联网体系的建立才有意义，即基于物联网的污水处理综合运营管理应用体系。首先它通过感知层的各类数据的初步加工和展示，实现企业厂站分布情况、各厂生产运行工艺画面的展示、实现对各厂实时运行数据的超限告警；其次通过对生产运行数据的汇总计算，实现污水厂及集团日常运行管理的各类图表，方便管理人员进行日常运行情况的总结与分析；再次通过对日常运行管理中涉及的化验管理、设备资产管理、项目管理、办公审核等功能进行信息化管理，获取更全面的运营管理数据；最后通过生产运行数据的深入分析挖掘实现指导污水厂生产的各类异常预警、运行工艺模拟、优化调度分析、综合运营决策等，以及指导公司综合运营决策的工艺分析、设备分析、成本分析、风险分析等。[1]

系统简介

污水处理综合运营管理系统具有8项基本功能：远程监视管理、生产运行管理、设备管理、能耗成本管理、水质化验管理、安全生产管理、运行考核管理、办公管理。形成涵盖水务企业运营管理全流程的信息化管理平台。实现生产控制精细化和节约化、工艺调度实时化和最优化、日常管理系统化和制度化、服务规范化和人性化，帮助企业提升信息化管理水平，获取更大的经济效益。

污水处理综合运营管理系统采用平台化、模块化设计，在不影响现有自控系统和应用软件稳定运行的情况下，进行灵活方便的功能组合和功能扩展。从而顺应企业管理变革与成长中不断变化的需求，长久保护企业信息化建设投资。

污水处理信息化解决方案

各模块功能

远程监视管理

通过将各污水处理厂、泵站的运行数据进行采集、传输、存储，并初步加工处理，使企业各级人员随时掌握生产运行情况。更适用于集团性企业对下属项目公司的远程监管。 　　· 自动采集、实时存储企业自控系统中的在线仪表、设备的运行数据；

· 企业生产运行情况实时图形化展示，可通过网络远程查看；

· 历史生产运行数据可随时进行快速查找和查看；

· 生产运行数据可通过柱状图、饼图、曲线图等效果进行直观对比；

· 自动监视各类生产运行数据，发现异常实时报警；

· 报警处理过程及处理结果可进行跟踪和记录；

· 历史报警信息可进行查询、汇总及统计分析；

· 可编写报警处理预案，为报警处理提供参考，提高处理效率；

生产运行管理

将水务企业生产运行过程中需记录的各类信息进行电子化，并实现对这些数据的分类、汇总、计算、导出等操作，减少数据重复填写，提高数据共享程度，极大减轻各级人员工作量，提高工作效率；结合污水处理专家多年的报表管理经验，制定和形成了一套充分满足水务企业管理的统计分析及报表，使企业的数据统计分析及报表生成更加规范、高效。各类记录数据都可自动生成、导出excel，各级管理人员都可以依据权限随时查看，为指导生产工艺管理提供基础数据支撑。

· 简洁直观的数据填报界面和表现形式，数据填写直观方便；

· 完善的报表体系，涵盖生产运行各个方面；

· 灵活的报表配置系统，可自由组合各类基础数据集合，形成所需报表；

· 数据间的计算关系可灵活配置，轻松应对各类复杂计算公式；

· 集成office插件，实现浏览器在线查看报表；

· 灵活的权限控制，可精细化到具体数据项的填写、修改、查看；

· 通过图形化对比分析，轻松掌握生产运行数据的各类波动情况；

· 可导出成excel报表，轻松实现数据上报；

设备管理

以设备台帐为基础，以工作单的提交、审核、执行为主线，按照故障维修、预防维修、以可靠性为中心的维修和状态检修等几种可能模式，跟踪并管理设备的整个生命周期过程。运用现代信息技术提高设备运行可靠性与使用价值，降低维护成本与维修成本，保障企业生产运行。

· 完善的设备档案管理，准确掌握设备的各种基本情况；

· 全面的设备养护管理，通过建立设备的润滑、检修、大中小修计划，系统自动在计划实施时间生成设备养护单，提交给设备维修部门。使设备养护工作条理清晰，提高设备的使用寿命；

· 高效的设备维修管理，通过对设备维修工单从生成、处理、完成的全流程的规范管理，使设备维修及时准确高效；

· 醒目的维修信息提醒，使各级设备管理人员准确掌握设备故障及维修情况；

· 规范的备品备件管理，使备品备件的出库、入库更加规范，备品备件的流向清晰易查。智能的库存监测机制，库存过低或药效过期及时预警；

· 智能的统计分析功能，使设备的完好率、故障率、维修成本等一目了然；

能耗成本管理

智能抽取各类与能耗成本的相关的生产运行数据，进行统计汇总，实时生成各类能耗成本指标，使能耗成本的管理快捷、准确、高效。

· 水耗、电耗、药耗数据快速统计，自动生成；

· 各类指标图形化直观对比，能耗成本直观展现；

· 可与财务软件进行成本数据交互调用；

水质化验管理

将水质化验管理进行标准化，使化验工作标准、规范、高效。

· 水质化验数据实现网络填报，提高数据的实时性；

· 水质化验数据网络化审核，保证数据的准确性；

· 各类化验报告快速生成、导出、打印，提高工作效率；

· 各类水质化验数据快速查询和对比，实现图形化展现；

安全生产管理

建立完善的安全生产管理体系，实现安全生产和体系化管理。

· 建立规章制度、岗位职责、操作规范、技术标准等电子化档案；

· 快速搜索和全文搜索，使档案的查找快捷方便；

· 建立故障预案和应急预案，为指导安全生产提供保障；

· 生产运行发生故障或紧急情况时，智能检索预案并进行提醒，提高处理效率；

运行考核管理

企业管理人员建立各项目标指标的考核标准及目标，并依照此目标配置相应考核标准项及考核打分方式，系统自动据此标准对考核涉及到的各部门人员，数据等进行评分，最终形成评估报告，给各级管理人员提供运行考核数据依据。实现精细化、目标化管理。

· 灵活的考核标准制定方式，可对运行的多个方面进行考核设定；

· 依据日常运行管理中的各类数据及记录，智能化的考核打分，自动生成考核分数；

· 考核结果经过审核后，可智能生成各级管理人员所需的考核报告；

· 减轻企业管理人员工作量，提高企业运营管理综合水平。

办公管理

企业日常工作中有很多需要申请、审批、执行或公示的文件，将这些工作进行网络化，对工作处理效率、节约办公经费具有重要意义。

· 工作流程自由定义，更符合企业管理实际；

· 流程执行情况可随时跟踪查询，并可进行催办；

· 流程中对文件的编辑修改可保留操作痕迹，实现对文件的快速修订；

· 需下发或公示的文件可在流程结束后自动下发或发布，并可查看收阅情况；

· 办理完结文件可进行归档和管理，方便日后调阅。

应用价值

提升企业运营管控能力

建设具有前瞻性、实用性的集团化运营管控平台，实现对运营数据进行决策分析，为企业管控提供科学依据，实现精细化过程控制管理，提升企业核心竞争力，强化企业运营管控能力。

提升决策分析能力

建设具有科学的决策支持平台，集中分析过程监控、集成与填报数据，提供专业的分析、管理、支持，并逐步建立工艺仿真模型以及专家决策支持系统，协助管理层制定科学决策。

建设标准化运营管理体系

标准建设标准化运营管理体系，有效减少管理成本以及运营维护成本，使集团化公司业务得到有效扩张，为公司信息化管理、运营战略规划奠定基础。[1]

云计算和物联网在城市污水处理的运用

城市污水处理综合运营管理系统利用目前蓬勃发展的云计算和物联网技术，以集团化管理的城市污水处理公司下属的分布在各地的污水处理厂、泵站的生产设备、在线仪表、自控系统作为物联网中的感知层；通过无线网络、Internet网络及通用数据采集平台建立网络传输及通讯，实现感知层数据的实时采集、传输、存储，形成物联网中的网络层；通过部署基于云计算的综合运营管理系统，实现综合运营管理应用，建立应用层的云计算架构体系，从而形成完整的基于云计算的城市污水处理综合运营管理系统。

通过本系统实现水务企业下属的各污水处理厂、泵站的关键生产指标（进出水水量、进出水污染物浓度、集水井水位等）、生产运行数据（设备开关、电流、电压等）的自动采集、远程实时监视、智能预警，加强各级管理人员对各厂运行情况的实时监管力度；

城市污水处理综合运营管理系统的建立将辅助实现集约化管理的目标，各厂生产运行实时情况通过感知层及网络层传输到公司运营管理中心，各类运行情况一目了然，公司运营管理中心可对各厂运行进行实时有效监管；各类生产运行数据智能汇总到公司运营管理中心，每日、每周、每月生产运行情况直观展现，公司运营管理人员可实时掌握运行情况，实现综合调度与管理；各厂在出现疑难的工艺问题时，公司的专家团队可通过运营管理中心大屏进行远程查看与诊断，实时传递会商结果及处理方案，提高处理效率；各厂统一使用公司服务器上的工艺仿真模拟、优化调度专家系统等，充分结合了云计算与物联网的优势与特点，实现工艺优化和调度决策。

城市污水处理综合运营管理系统借助云计算和物联网技术将企业的生产过程、调度监控、事务处理、决策等业务过程进行数字化，通过各种信息系统网络加工生成新的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策。目前软件市场以武汉华信数据系统有限公司水务综合运营管理系统为代表，使企业资源合理配置，实现实时运行监视告警、企业形象展示、生产精细化管理、生产优化调度、经营成本分析、日常办公管理、辅助经营决策等综合管理应用。提升企业技术管理水平，达到优化管理模式、降低运行成本、提高办公效率等目的，以使企业能适应瞬息万变的市场经济竞争环境，求得最大的经济效益。[2]