一、案例简介

案例名称：淮安区黑臭水体综合整治PPP项目

案例描述：利用传感器、物联网、大数据等新技术，将水厂中所有设施设备和人进行连接，形成水务物联网和水务大数据，将海量水务数据进行及时分析处理，并做出相应的辅助决策建议，使整个生产、管理和服务流程达到智慧状态。

案例类别：解决方案（含平台、系统设备、装备等）

二、实施背景

首先传统水厂以事务管理和工作内容流转为导向的运营管理模式难以适应现阶段行业标准化、流程化、精细化、集中化管理要求和发展趋势，难以帮助管理层人员及时了解现场的生产和运营情况;不能快速应对及排除异常情况、规避潜在风险;不能提供对各部门业务运行突发问题的针对性指导;不能降低人力、时间、费用、物料的消耗。

其次水厂运营主要依靠监控与数据分析。通常水厂设备建设厂家不同，无法进行数据交互和共享、信息孤岛现象严重。

业务需求：

1、运行情况的实时监控

2、关键数据报警

3、数据治理

4、图形报表分析

5、设备全生命周期管理

6、手机APP移动应用

痛点、堵点问题：

1. 数据交互和共享困难、信息孤岛现象严重；

2. 设备仪表故障频繁、完好率低、能耗高；

3. 人员依赖性大、技术水平参差不齐；

4. 工艺运行依靠经验、控制缺少数据支持；

5. 水厂绩效评估没有量化依据；

6. 数字化资产管理方式落后，收益效率低；

7. 缺乏标准化工作规范指导。

8. 案例介绍

   
   

三、方案总体介绍

概括来说就是通过采用标准化管理体系和技术手段，提供一套应用于水厂的智能化控制、物联网接入采集、一体化中央监控、移动化管控平台、大数据分析和科学化决策于一体的自动化、信息化、数字化、智慧化水厂整体解决方案，实现水厂的少人生产运营管理。

厂内不需要全天24小时都有人值班，只需配备少量的运行人员和维修人员，生产过程实现全自动化，设备或工艺流程的启停及参数设定、运行监视等工作由远程计算机或者移动终端进行管控和调度。利用先进的自动化设备、智能电气、无线通信、移动互联技术以及大数据云计算技术，建立远程管理云平台，高速高效的采集处理运行数据，实时掌握水厂运行状况，远程进行水厂的生产调节、设备控制、诊断调度。

方案技术指标：

（一）对数据全面采集分析治理

（二）建立水厂标准化体系

（三）注入移动智联基因

（四）加强设备基础维护及设备状态评估

（五）提升诊断分析能力

（六）让数据成为公司的核心资产

方案主要功能：

（一）智能终端应用：

1、数据采集：采集传感器、计量仪表等输出数据或信号。

2、状态监测：监测各类设备的状态：启/停状态、故障状态和运行工况。

3、影像监视：支持视频采集，定时或根据指令控制现场完成拍照并对图形进行图像分析。

4、安全通信：通过4G、5G以太网络与应用平台远程通信。支持数据加密压缩等算法确保通讯安全性。

5、异常报警：数据/状态异常、设备故障时，自动上传报警信息。

6、应用支撑：支持图形化配置界面，APP远程操作及预警通知。

（二）生产运营管理应用

1、现场监控：手机APP水质看板24小时不间断在线检测流量、PH、COD、氨氮、TP、TN等重要数据；支持秒级传输视频播放，赋能视频快照分析功能应用；相关水质数据异常，通过短信、自动语音电话预警，遇到紧急事件可开启远程会议模式。

2、运行管理：将日常生产运行过程中需记录的各类抄表数据、加药数据等进行电子化管理，并实现对这些数据的分类、汇总、计算、导出等操作。

3、设备管理：建立机械、电气、仪表、自控、等设备档案管理系统。制定对应的设备维护、养护、更换计划等，跟踪并管理设备的整个生命周期过程。

4、化验管理：化验管理负责对污水处理的全过程进行质量监测，采用图像识别技术告别人工填报告的历史。

5、库存管理：通过对仓库物料管理、入/出库管理、退库管理，库存盘点及时反映各种物资的仓储、流向情况，为生产管理和成本核算提供依据。

6、绩效管理：建立各项指标的考核标准及目标，将巡检、维修等工单处置的效率、工作量与员工绩效挂钩。

7、巡检管理：按巡检班组生成相应日常巡检作业计划或根据突发事件制定应急计划完成任务。

（三）专题分析高级应用

1、出水预测：对工艺运行趋势进行预测，并尽可能合理地减少生产过程中的药剂消耗和能量消耗。可以预测当前进水水质进入系统后对后序工艺段及出水水质的影响。

2、能耗分析：建立能耗分析模型，通过能耗数据分析，可辅助管理者完成技术改造，消除工艺流程存在的不利因素。

3、成本分析：采用对比分析法、因素分析法、连锁替代法和相关分析法。结合水厂运行状况,对水厂成本管理工作进行分析，找出管理中存在的问题。

4、专家诊断：建立工艺诊断设备故障分析模型，针对工艺运行中出现的异常参数通过对相关联参数及工况回溯进行故障原因分析，并提出故障解处理对策。

5、运营质量分析：建立污水处理厂运营质量评价模型，按设施设备利用率、环境效益、能耗物耗、设施设备完好率四个要素进行评价。

方案应用类别：

环保行业、供排水厂、水利水务。

方案应用场景：

智能终端以及生产运营管理平台，广泛应用在供排水厂的状态感知、设施监测、数据交互、运行控制、生产运营管理、智能分析、节能降耗、数字化转型等各种物联网应用场景中。

四、典型经验提炼

（一）具体措施和成效

具体措施：

基于云+智能终端+移动APP的创新

大数据分析以水务综合云作为数据源，通过;智能终端数据采集接入服务抽取现场数据，作为大数据分析的数据支撑；大数据分析产生的分析数据、分析能力、数据视觉能力结合移动APP作为综合服务层的能力支撑。具体运用如下：

1、全覆盖数据接入

智能终端数据采集接入服务抽取现场数据，实现与环境板块相关异结构系统全方位的数据交互能力。通过开发系统交互接口和部署数据抽取转换加载工具，打通数据汇聚的路径。

2、混合云存储应用

实现全生态的数据云存储能力。实现海量数据存储，设计开发数据仓库实现结构化数据、非结构化数据的存储和管理。

3、数据标准建立

实现全流程的数据管理能力。包括数据汇聚、质量管理、编目加工、主题分类、全生命周期管理等功能。基于数据标准规范实现接入平台的所有数据资源、处理规则和标签的列表展示，查询等功能。

4、深度数据分析

针对关键的业务主题，开发数据深度计算模型，实现多层次的数据分析能力。可对平台建立的各种模板和模型进行统计、查询和列表展示。

5、数据可视化展示

实现全媒体的综合展示能力。包括移动终端、大屏、pc端等多终端展示和柱状图、累积柱状图、饼图、曲线图、地图等多种展示形式，实现可配置的数据可视化方案。

6、移动APP运营管理

移动互联网产生大数据，大数据的挖掘，支持更好的满足企业用户尤其是管理层的需要将生产运营的功能通过手机实现，为移动化战略提供一个强有力的支撑。

成效：

一、全面的信息感知。通过智能终端设备对水厂数据全方位采集处理分析的，可以全面地把握水厂全局的信息状况、视频动态。

二、主动的服务体验。依靠先进的技术进行监测，及时发现问题，做出高速的预警提醒。

三、多元化的设备控制。依靠物联网云技术，水厂由现场控制向物联化远程控制发展，可以分为就地控制体系、远程控制体系、中心远程移动化控制体系，实现水厂过程控制的多元化。

四、深度分析预测能力。通过机器学习及诊断模型对历史海量数据的相似度分析预测水质指标，真正解决企业生产运行烦恼。

五、科学化的决策支撑。基于大数据云计算，依靠智能仿真、设备诊断、智能预报、智能调度、智能控制于一体，对水厂运营做出科学的决策。

（二）借鉴意义

经过调研、论证和需求汇总分析，智慧水厂解决方案在总体上需要实现以下基本目标：

1、构建标准化体系

让标准成为习惯，让习惯符合标准化，要在贯彻落实国家法律、法规、政策、方针的基础上，建立健全以技术标准为主体核心，以管理标准为支持，以工作标准为保障的企业标准化体系。让企业员工更明确的响应企业战略目标及管控要求，提高问题处理的时效性。

2、科学化的管控

制定全面的、规范的信息化设备管理和数据监控流程，包括设备资产管理、设备运行和维护等，将其纳入一个优化的管理体系中，并实现管理层面的可综合展示、综合分析。

3、智能化的数据分析与决策

根据生产数据监控内容，提供全面的生产分析，包括达标率分析、生产工艺状态分析、能效分析、故障分析、运维分析等。

4、移动智联APP应用

提供包括移动设备管理、移动巡检、移动检修、在线监测数据及视频、化验检测、库存管理、绩效考核等涵盖生产运行管理全流程的移动APP解决方案。

5、数据赋能企业成为核心资产

像经营资本一样来经营数据。打通数据壁垒，推动数据整合与共享，重点打造企业级“数据中台"，解决信息不对称的问题，通过生产运行获取数据，通过数据清洗提取有价值的数据，再到维护留存运营好数据资源库，达到一个可持续发展的闭环生态链，让数据真正成为企业的资产，给企业赋能，而不是让企业负能。