标准水务有限公司集团化远程运营管理系统方案探讨——标准水务有限公司

标准水务有限公司是城市水及污水处理项目一站式解决方案服务商。凭借高新技术、产业经验、优质资金，立足环境建设服务和环境特许经营服务领域，为客户提供投融资、设计研发、工程建设、设备生产及运营管理完整产业链的一站式服务。标准水务参与过的水务项目达200余个，涉及市政用水、中水回用、污水处理等多个领域，曾服务奥运会水上运动污水处理项目；建设了环境工程（EPC）项目百余个；以BOT、TOT 或BT模式自行投资、建设、运营管理的环境特许经营项目（包含自来水和污水处理厂）30余个；目前正式投入运营的近30座污水处理厂中，应用了多种、多项标准水务自主研发的不同的技术和工艺，总服务人口达500万人、服务面积1000多平方公里。经过10多年的发展，公司锻造了一支700人的专业服务团队，业务遍及山东、河北、陕西、江苏、浙江、辽宁等13个省份，取得了多项资质和荣誉。 2006年起，标准水务经过了一系列的股权改革与重组，2010年与甲子基金、建银国际成为了投资战略合作伙伴。作为最早投身环保产业的高新技术企业，标准水务通过了ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证 、ISO18001职业健康安全管理体系认证及国家强制性质量认证；取得了环境污染设施运营甲级资质和环境工程设计、市政工程总包、咨询等相关资质；连续多年担任中国环境保护产业协会理事单位，先后获得了国家产学研创新奖、国家产学研科研项目成果奖、最具投资价值自主创新企业等荣誉。确立了在行业的领先地位，也缔造了在中小城市水务服务商中的独特优势。标准水务时刻关注国内外水处理技术最新发展动态，与新加坡国立大学、清华大学、北京工业大学、北京市市政工程设计研究总院等知名院校和科研院所建立了长期合作关系，消化和自主研发了多项新技术、新工艺，储备了一批专利、专有和集成技术。在国内率先应用了自主研发的SBR改良工艺CSBR处理工艺，使污水处理进入了低耗高效时代。公司熟练掌握的生化处理技术、自主研发的污水处理设备和人工智能控制系统可自如应对各类特殊条件，为客户量身定做具有成本效益的市政水及污水处理一站式解决方案。一、系统概述标准水务公司现在已经正式运营污水处理厂近30座，分布在河北、山东、浙江、江苏、陕西、贵州、辽宁等省，由于各污水处理厂地理分布遥远，水厂的运行情况、设备、工艺数据及视频监控信息受到地域限制及通信服务普及程度不同的影响，无法全部实时反馈到公司总部，大多依靠定期向总部提交人工填写的纸质报表或电子报表的方式进行管理，这些方式效率和准确性低，并且非常浪费时间和资源，这为公司对各个水厂的统一管理造成了诸多不便。尤其是现场出现了设备故障或者是水质超标等问题，总部也不能及时发现，存在着严重的信息滞后、事故处理周期长等严重影响运营的问题。为实现对公司所辖的各个污水处理厂统一的生产运营管理，在总部即可实时掌握所有污水处理厂的生产运营状态，提高企业集团信息化管理水平，降低生产运营成本，急需在公司总部北京建立一套污水处理厂远程运营管理系统。标准水务有限公司为了实现上述远程运营管理目标，由公司内部组成专业团队，进行了长达半年的前期调研和考察，全面了解了目前市场上各大自动化、信息化软件厂商及其产品、方案和服务，明确了系统需要满足数据采集、传输、存储、分析、展示以及实时监控的稳定性、可靠性、及时性等指标要求。最终，亚控科技凭借其卓越的产品、尖端的技术、完整的产品线、完整的解决方案、丰富的行业经验和典型案例以及贴心的本土化服务赢得了标准水务有限公司的认同，标准水务与其成功签约建设远程运营管理系统。 二、系统建设基本要求1.利用现有各个污水处理厂和总部的网络环境，尽量做到不增加硬件成本，以减少后期各个污水处理厂网络软件、硬件的维护成本和工作量。2.充分考虑系统的易扩展性和易维护性，在所辖污水处理厂数量动态变化的情况下，系统能够通过简单的配置自动在线完成新增水厂的数据采集、展示、处理，而无需对系统底层代码和架构进行修改。3.实现对各水厂的关键工艺数据、关键设备数据、工艺运行参数、设备运行参数等信息和运行情况进行实时监控、记录各水厂的基本情况、水厂设备信息、各种参数的走势情况，在总部实现各个污水处理厂的数据、信息的归档管理。4.中心实现对海量数据的实时数据处理、统计分析、查询，为标准水务有限公司及时准确掌握各水厂运行情况，同时为做出科学的管理决策提供强大的数据支持。5.建立强大的报表系统，使管理人员和使用人员可以通过不同的查询将相关的查询结果以报表的形式打印出来，使其可以满足不同层次用户的使用要求。6.充分考虑系统的安全性，实现系统的管控隔离，将系统分为中心管理层、中心操作层和现场管控层。对重要的参数设定较高的等级，只由较高层次的操作人员进行修改；中央管理层平常不参与各站点的实际控制，只在总体上协调各站工作情况；中心操作层与现场操作层可对设备直接进行控制，并可修改一定的参数，同时对下层单站站点设备参数进行控制设置，该类动作可在网络或是厂级中控室进行。7.建设门户系统，为公司管理人员和所服务的客户提供网络访问平台，使其通过网络即可获取所关注的污水处理厂运行状况和运营信息。三、系统方案架构3.4系统架构图远程运营管理系统建设实现构件化、模块化和平台化，以保证各系统及子系统的各项功能，满足可持续性开发需求，每一个应用程序都做到高度模块化，以便支持可能的跨平台的移植能力，同时具备可扩展的技术框架和标准的对外接口，为与系统外的应用系统和二次开发预留接口。远程运营管理系统拓扑结构如图1所示。图1远程运营管理系统拓扑结构图 3.5应用软件系统结构本系统软件采用了先进的三层结构设计，在互联网、专网或局域网上进行跨平台运行，用户可以通过网络实现关键数据查询、设备数据查询、多媒体信息查询、汇总信息查询等，可以使用户更加直观的、便捷的对监测数据进行管理。系统软件功能简图如图2所示。图2 系统软件功能简图四、系统实施过程1.本系统采用逐步实施的方案，首先选取了河北省、山东省五个污水处理厂作为试点，从污水处理厂自控系统软件采集数据并向中心上传。2.数据上传到中心数据库后进行了分类分组存储管理，将数据按照水厂、功用、类型等进行分类，以方便数据查询检索。3.第三步开始进行实时数据和历史数据的分析展示，包括各个污水处理厂工艺流程图、设备运行工况图和设备运行、设备操作、水质、事故报警等数据报表、曲线等功能以及系统的用户安全权限管理配置。4.当五个污水处理厂和中心数据库以及数据计算分析展示系统框架搭建完成并且测试系统运行稳定无误后，开始在中心系统逐步的增加污水处理厂的数量。5.系统数据库的数据积累到可以满足运营管理需求的时候，即可根据不同职能部门、不同功能需求来组态计算分析系统，计算分析的算法随着需求的变化和经验的积累逐步进行完善。 五、系统特点1.标准水务有限公司下辖的污水处理厂分布在全国各地，并具备连接宽带以太网条件。采用亚控科技的KingDataCollector和KingDataServer软件，无需重新配置网络和硬件系统，也不需要对现有各个污水处理厂的自控系统软硬件做任何的更改，就可以直接从现有的自控软件或者PLC读取数据。2.由于采用公共以太网络传输方式，存在网络不稳定因素，KingDataCollector具有断线缓存和断点续传的功能，当通信链路断开时能够将采集数据自动缓存到本地，一旦数据通信恢复，可优先上传历史缓存数据。KingDataCollector同时具有数据压缩功能，数据上传前先进行压缩，有效的缓解网络负荷，提高了数据传输的效率。3.系统采用的亚控科技工业数据库软件KingHistorian很好的满足了所有污水处理厂全部工艺数据、全部设备运行数据、设备操作数据、设备运行参数实时工况数据每30秒记录一次的要求，其海量数据存储长达十年，为污水处理厂运营分析统计奠定了基础。4.工业数据库KingHistorian具备每秒检索超过20,000 条记录的查询速度，无论是进行原始历史数据的查询检索，还是复杂的数据分析计算，都具有快速的响应速度。5.通过系统的实时数据展示平台，可以随时浏览每个污水厂当前各个工艺状态、设备运行状况、报警故障等信息，实时数据的查看方式有逼真的动画流程图，也有直观的实时报表、曲线、柱状图等用来满足不同使用者的需求。6.数据计算分析平台对存储于工业数据库中的历史数据进行分析计算，可以快速的自动完成各个污水处理厂吨水成本、设备能耗、进出水水质、达标率等分析统计计算，并且生成相应的日、月、季度、年报表与曲线，比以往人工计算的效率有了飞速的提高。六、总结随着标准水务有限公司的不断发展进步，对污水处理厂运营管理经验的不断积累，可以逐步的完善远程运营管理系统的各项功能。因为所有软件平台都是基于组态和模型化的模式，所以无论是增加污水处理厂的数量、修改展示画面效果、报表曲线格式还是修改计算分析算法都很容易完成，不需要专业的计算机软件开发人员，为企业节约了人力成本。当系统的功能逐步完善后，实现企业的集团化统一管理、污水处理厂运营成本精细化管理，必将为企业节约大量的成本，带来巨大的经济效益，同时也为研究并改进污水处理厂处理工艺提供有力的数据支持。