行業(yè)背景

　　污水處理行業(yè)是國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，國家十二五規(guī)劃也對城鎮(zhèn)污水處理提出了更高的要求，明確規(guī)定縣級(jí)鎮(zhèn)、尤其是重點(diǎn)鎮(zhèn)必須建立污水處理廠。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2013年3月底，全國設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠3451座，污水處理能力約1.45億立方米/日，較2012年底新增污水處理廠111座，新增處理能力約300萬立方米/日。由此可見，我國城鄉(xiāng)污水處理廠保持了持續(xù)高速增長的態(tài)勢。

　　污水處理廠在承擔(dān)環(huán)保減排的任務(wù)的同時(shí)，需要消耗大量的水、電、藥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，水、電、藥成本占污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行管理直接成本的90%以上。近年，我國污水排放量已達(dá)到800億噸左右，而我國目前污水處理電耗為0.2至0.56度每噸之間，按此測算，光電量消耗就至少需要150億度以上，再加上設(shè)備損耗、藥耗、水耗等，其費(fèi)用更為龐大。

　　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。污水處理企業(yè)需要通過加強(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。

　　隨著我國水務(wù)環(huán)保行業(yè)市場化程度的逐步加大，市場涌現(xiàn)出許多全國性和區(qū)域性的大型水務(wù)集團(tuán)公司，甚至有些集團(tuán)公司擁有全國各地上百家的污水處理項(xiàng)目，這些污水處理廠地域分布廣泛，集團(tuán)與廠之間容易產(chǎn)生信息傳遞脫節(jié)，而各廠運(yùn)營管理水平不一，運(yùn)營管理人才短缺，且重點(diǎn)單元能源消耗大，這些問題日益突出，這使得水務(wù)集團(tuán)公司迫切需要進(jìn)行集約化管理，來實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的合理配置，通過有效監(jiān)管提升下屬單位的運(yùn)營管理能力。

智慧水務(wù)備受關(guān)注

　　2013年8月5日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)通知提出，確定北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)等103個(gè)城市(區(qū)、縣、鎮(zhèn))為2013年度國家智慧城市試點(diǎn)。目前，各行各業(yè)對“智慧”的理念認(rèn)知逐漸加強(qiáng)，部分行業(yè)已經(jīng)開始運(yùn)作，作為城市建設(shè)重點(diǎn)的水務(wù)行業(yè)也正在進(jìn)行“智慧”的創(chuàng)新改革，“智慧水務(wù)”理念也孕育而生。

　　智慧水務(wù)，是借助水智能系統(tǒng)形成的水務(wù)管理模式，在常規(guī)的水處理/管理技術(shù)基礎(chǔ)上，借助信息控制融合系統(tǒng)，對自來水、污水、中水等各種水處理設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行一元化管理，從而提高城市整體的水循環(huán)經(jīng)營效率。

運(yùn)用在水務(wù)集團(tuán)的管理

　　在“智慧水務(wù)”理念的引導(dǎo)下，水務(wù)集團(tuán)的管理發(fā)生了變革，他們采用數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)葌鞲性O(shè)備在線檢測水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門設(shè)施，形成水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)。集團(tuán)通過水務(wù)數(shù)字化管理平臺(tái)將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析與處理，即在各污水處理廠、泵站安裝數(shù)據(jù)采集前置機(jī)或數(shù)據(jù)采集DSP模塊，將自控系統(tǒng)中的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)郊瘓F(tuán)總部，進(jìn)行集中存儲(chǔ)和應(yīng)用。通過對各類關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和智能分析，再提供分類、分級(jí)預(yù)警，且利用短信、光、警報(bào)聲等通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，同時(shí)給予相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，使之更加數(shù)字化、智能化、規(guī)范化，從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。

　　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(dòng)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。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。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)綜合運(yùn)營管理平臺(tái)構(gòu)架體系分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，詳細(xì)構(gòu)建內(nèi)容如下：

系統(tǒng)體系建設(shè)構(gòu)架圖

　　感知層

　　感知層設(shè)備主要包括各污水處理廠、泵站的在線儀表、生產(chǎn)設(shè)備、自控設(shè)備、自控系統(tǒng)等，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)架的基礎(chǔ)，感知層體的建設(shè)是依托各廠自控系統(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(dòng)采集各種PLC和驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并建立通用的數(shù)據(jù)通信即可實(shí)現(xiàn)與各類PLC、驅(qū)動(dòng)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。

　　網(wǎng)絡(luò)層

　　依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用先進(jìn)的通訊、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集中間件技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸體系，實(shí)現(xiàn)下屬各污水廠、泵站自控系統(tǒng)中的關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿畡?wù)集團(tuán)，并實(shí)時(shí)展現(xiàn)給集團(tuán)各級(jí)管理人員。該體系以各種總線網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作支撐，把分散在各地的污水廠、泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的復(fù)雜的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、遷移并集中監(jiān)控中心，使用一套公共的數(shù)據(jù)采集管理平臺(tái)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、維護(hù)、管理，并提供給外部應(yīng)用系統(tǒng)使用。

　　應(yīng)用層

　　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。

　　行業(yè)價(jià)值

　　有這樣的管理理念作支撐，水務(wù)集團(tuán)運(yùn)營管理可以以集約化管理為目標(biāo)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對下屬污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行的遠(yuǎn)程集中監(jiān)管，統(tǒng)一運(yùn)行調(diào)度和工藝運(yùn)行指導(dǎo)，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對各污水廠分析和篩選過的運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總和深入的數(shù)據(jù)分析挖掘，形成指導(dǎo)公司整體運(yùn)營決策的工藝分析、設(shè)備分析、成本分析、風(fēng)險(xiǎn)分析等輔助決策工具，輔助企業(yè)決策層應(yīng)對水務(wù)行業(yè)的激烈競爭，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和投資回報(bào)率的最大化。具體價(jià)值體現(xiàn)如下：

　　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(tái)，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(tái)，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)。

前景

　　目前，國內(nèi)的大型水務(wù)集團(tuán)都將面臨經(jīng)營和管理的全方位挑戰(zhàn)，一方面要以戰(zhàn)略為指導(dǎo)、流程為主線、預(yù)算為控制、績效為結(jié)果，另一方面又要重點(diǎn)關(guān)注戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)、投資收益回報(bào)、集團(tuán)公司管理、人力資源管理、并購整合管理等。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化管理手段必不可少。水務(wù)數(shù)字化管理的發(fā)展趨勢是使水務(wù)生產(chǎn)過程自動(dòng)化向集團(tuán)管理、經(jīng)營和決策信息化、集約化發(fā)展，從集團(tuán)內(nèi)部管理向外部市場的競爭、經(jīng)營和服務(wù)發(fā)展，從數(shù)字化基礎(chǔ)工程建設(shè)向數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)發(fā)展，由此可見，水務(wù)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展對數(shù)字化平臺(tái)的依耐性將越來越大！