污水厂生产运营管理信息系统

污水厂生产运营管理信息系统

北京清控人居环境研究院

目录

1系统概况 (1)

2系统架构 (1)

3系统特点 (2)

4功能简介 (3)

4.1采集传输子系统 (3)

4.2远程监控子系统 (3)

4.3生产管理子系统 (4)

4.4设备管理子系统 (6)

4.5绩效评估子系统 (7)

4.6决策支持子系统 (8)

1系统概况

污水厂生产运营管理信息系统，以标准化水务运营管理体系为依托，能够有效实现对下属运营污水厂运行信息的远程统一采集、汇总与统计分析；并应用专家诊断与数据挖掘等先进技术，对污水厂运行水平进行评估与剖析，为管理者提供决策支持。同时，通过建立一套全流程、标准化、科学化与专业化的污水厂运营管理业务平台，真正实现污水厂的精细化、数字化管理，规范下属污水厂作业流程，提高污水厂工作效率，加强公司对下属污水厂的管控力度，提升公司的科学决策水平和运营管理能力。

2系统架构

污水厂生产运营管理信息系统的应用架构，自上而下分为运营中心级与厂级两层。不同层级用户对应不同软件功能权限。厂级负责实现对污水厂日常生产与设备运行数据的上报以及生产与设备业务的信息化管理。运营中心级实现对污水厂生产与设备运行信息的查看，生产报表的查看以及污水厂运行绩效评估分析与决策管理。

图2-1系统应用架构图

3系统特点

污水厂生产运营管理信息系统建设与污水厂运营管理实际需求紧密结合，是兼具先进性、科学性与实用性的生产运营管理一体化平台。具体而言，本系统具有如下特点：

(1)一体化远程监控中心

集在线采集、运行监控、状态预警、视频管理多功能于一体化的远程监控中心，实现对下属污水厂的统一实时监管，便于及时掌握各个污水厂的动态变化，对下属污水厂的实施运行指导，降低污水厂运行风险。

(2)标准化的运营管理流程设计

系统建立一套全流程、精细化、标准化、科学化的污水厂生产运营管理体系，业务化运行一套符合行业发展特征与具有标准操作流程的软硬件平台，真正实现污水厂的精细化、数字化管理，大幅提高污水厂运营管理的科学水平。

(3)灵活而专业的系统用户角色分工

系统为不同用户度身定制适用的功能，最大限度地满足不同岗位角色用户工作所需。

(4)通用而先进的软件开发技术

选择B/S系统结构，基于先进的RIA技术开发，兼顾访问的便捷性与表现的丰富性。直观的表现形式、良好的用户体验、丰富的统计功能，辅助管理能力的提升。

(5)高可靠的通讯与传输保障

实行标准化数据编码，建立高可靠的传输机制，并通过采用数据压缩、断网续传等多种技术手段，保障数据传输的完整性与可靠性，保障系统安全运行。

(6)兼具开放性与扩展性

具有良好的扩展性，支持新增污水厂的快速接入；充分考虑与其他信息系统的数据共享与平台集成，采用开放式数据接口。

4功能简介

4.1采集传输子系统

采集传输子系统的建设是运营中心实现对下属污水厂实时远控监控的基础。本系统选择OPC（OLE for Process Control）通信协议实现不同污水厂在线数据采集（该协议作为通用的工业标准受到所有PLC厂家的支持）。另外，在数据的传输中引入数据的高效压缩机制与数据传输保障机制，确保数据传输的高效性、安全性与完整性。同时，对各类在线数据进行标准化编码，为数据共享提供基础。

数据服务器

图4-1数据采集系统架构图

4.2远程监控子系统

远程监控子系统是实现污水厂集团化运营管理的基础系统，利用互联网技术实现多个污水厂的同步实时监控。管理人员可通过互联网客户端以多种方式实时监控污水厂数据，随时了解污水厂动态，为污水厂提出合理的运营建议，而不受限于厂级局域网。远程监控子系统主要实现过程监视、曲线查询、运行统计、状态预警、视频监视等功能。

图4-2远程监控子系统功能模块图

过程监视功能实现对各污水厂运行数据的实时展示。现场采集的信息无缝集成到监控中心动态模拟画面中。监控画面实时显示污水厂生产运行过程重要工艺参数与大型设备的运行状态信号。监控画面模拟污水厂工艺设计布局，形象而直观地体现污水处理构筑物、管道的布置情况、设备仪表安装位置等。

图4-3远程监视界面示例图

4.3生产管理子系统

生产管理子系统主要实现对污水厂生产数据的统计汇总以及生产业务的标准化管理，以提高管理效率、提升管理水平。生产管理子系统主要包括生产数据管理、生产业务管理、生产统计分析、生产报表管理和生产技术支持等功能，如下图所示。

图4-4生产管理子系统功能模块图

生产数据管理主要实现对生产数据的填报汇总管理。污水厂内工作人员通过填报界面可以对运行数据进行人工填报，包括水质化验数据、运行记录数据、巡检记录数据、生产计划数据等。系统对各厂上报数据自动进行统计汇总与综合分析，并为不同角色的管理者生成所需特定内容与样式的生产报表。系统从计划追踪分析、生产成本分析和水质分析等多个不同角度对污水厂的生产运行状况自动进行统计分析。既可免去大量生产数据人工统计的反复工作，又能为管理者提供更加丰富全面的统计信息，为生产决策提供高效有力的数据支持。系统采用图表、数据等多种形式展示统计结果，界面示例下图所示。

图4-5化验数据查看界面示例图

生产业务管理主要实现对业务流程的标准化管理和对业务信息的汇总。系统涵盖的生产业务主要包括工艺巡检业务、应急调度业务和安全生产业务。

工艺巡检管理的主要功能包括巡检标准制定、巡检计划制定、巡检任务下达、巡检异常填报、巡检异常处理与记录等。系统自动对巡检信息进行汇总分析。应急调度管理是对污水厂全部应急事件进行综合管理。系统预置应急调度方案，异常事故发生时，工作人员依据应急处理流程执行相应操作，并反馈记录操作信息，

各方负责人员通过系统可随时了解应急处理进度。安全生产管理是对污水厂的安全保障工作进行综合管理。主要功能包括：安全操作规程查询，安全巡检标准制定、安全台账记录、安全事故上报、安全信息统计汇总等。

图4-6工艺巡检异常汇总界面示意图

对于污水厂生产运行过程中出现的异常与事故，当凭借厂内技术力量无法解决时，需要求助于总部运营中心，通过技术专家为污水厂进行诊断，指导厂内工作人员做出科学调整，恢复正常运行。技术支持系统能够为运营中心与污水厂之间建立快速高效的交互平台，简化沟通流程，为专家实施技术咨询与技术援助提供标准化信息管理工具。

图4-7技术支持申报工单界面示意图

4.4设备管理子系统

设备是污水厂生产运行的物质基础，保持设备状态良好并实现高效率运转是水厂安全、稳定、高效运行的基本保障。一个先进的运营管理系统必需能够对设备进行标准化管理，以数字化手段实现对设备完整生命周期的有效“监管”。设备管理子系统主要包括资产管理、养护管理、巡检管理、维修管理和统计分析等功能。

图4-8设备管理子系统功能模块图

设备资产管理是对公司下属污水厂内所有机械设备与检测仪表等资产信息进行统一管理，使其能够全面掌握资产配备情况。设备养护、巡检、维修管理采用先进的业务工单流转的模式实现对设备工作的信息化管理，主要功能包括计划制定，任务提醒、工单派发、反馈审核、记录查看以及信息统计汇总等。系统通过对设备的完好率、停机率、运行台时、运行负荷、启停次数、启停频率、累计电耗、养护频率、养护完成率、故障率、维修频率等信息进行统计，分析设备运行工况条件，评估设备运行效率，并通过对比多厂设备养护策略与养护手段，汲取设备养护经验方法与教训，为设备养护计划的修订与完善提供参考。

图4-9设备资产信息管理界面示例图

4.5绩效评估子系统

伴随着水业市场化改革不断深化与推进，完善污水系统运行绩效评估管理工作已经成为政府监管和水务企业加强内部管理，提高水业服务效率和服务质量的迫切要求。对污水厂实施科学有效的绩效评估能够帮助管理人员准确把握污水厂运营状况，识别污水厂在运行过程中的潜在隐患，有利于提早排除影响安全稳定

运行的不利因素，有针对性地采取应对措施，提高污水厂运行稳定性并节约系统能耗、物耗，降低运营成本。

绩效评估子系统着眼于污水厂综合绩效，通过将绩效评估指标体系应用于待评估污水厂，对污水厂运营状况进行系统式考核评定，并将评估结果以详细图表分析报告的模式进行反馈与发布。可分别查看水质绩效评估报告、能耗绩效评估报告、成本绩效评估报告等，为运营管理者制定决策提供依据与支持。

图4-10绩效评估界面示例图

4.6决策支持子系统

决策支持系统(decision support system，简称dss)是通过数据、模型和专家知识库，以人机交互方式辅助管理者做出科学决策的计算机应用系统。它为决策者提供发现问题，剖析根源、建立模型、模拟决策过程和生成解决方案的系列化服务，帮助决策者提高决策水平。包含模拟系统和专家系统的污水厂生产运行决策支持系统，称为污水厂生产运行智能决策支持系统。

图4-11模拟分析系统示例图

1模拟分析系统