青島西海岸新區(qū)智慧水務農污管控平臺解決方案

亞控科技在智慧城市領域，特別是在智慧水務、智慧水利平臺建設方面積累了豐富的經驗，可為廣大自控系統(tǒng)集成商、智慧水務實施商、最終用戶提供采集、存儲、SCADA監(jiān)控及智慧運營一體化平臺解決方案產品與服務。

截止目前，亞控科技的產品和解決方案已成功應用于亞洲最大污水處理廠-上海白龍港污水處理廠，亞洲最大泵站-上海市青草沙水源地五號溝泵站，以及80%以上南水北調中線配套工程等多個國家級、省級重點項目的系統(tǒng)建設。

亞控科技基于WellinOS云操作系統(tǒng)研發(fā)，推出面向城市水全生命周期的原水、供水、排水、污水等水務行業(yè)的智慧水務生產管控平臺產品KingWater，幫助水司、水務行業(yè)集成商、智慧水務系統(tǒng)實施商等快速構建水務生產計劃、生產調度、水質、能耗、藥耗、設備、物資、庫存等多個管控系統(tǒng)。KingWater產品依托WellinOS云操作系統(tǒng)研發(fā)，通過組態(tài)配置式幫助客戶快速實現(xiàn)智慧水務“百種千條”的軟件需求，產品具有場景疊加“自述自化”、流程調整“立等可用”的產品特性，幫助企業(yè)實現(xiàn)供排水安全、水質達標、節(jié)能降耗、提質增效等商業(yè)價值。下面以青島西海岸為例進行介紹。

1.項目背景

隨著社會經濟的發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，供給排水集團企業(yè)面臨著業(yè)務連續(xù)化、信息透明化、流程便捷化、服務主動化、體驗個性化等系統(tǒng)建設要求。另一方面，伴隨著集團組織變革不斷深化，現(xiàn)有信息化系統(tǒng)在功能擴展、運維等方面都已經無法滿足企業(yè)的發(fā)展需求。近年來，隨著對節(jié)能降耗、運管水平提升等要求不斷提出，青島西海岸公控環(huán)保集團有限公司急需建立一個支撐整個青島西海岸新區(qū)10余鎮(zhèn)街污水模塊、泵站和收集池生產、運維及管理的智慧水務平臺，實現(xiàn)公司水務信息共享、流程完善、管理規(guī)范、安全生產、科學調度、有效投資、成本控制的戰(zhàn)略目標，全面提升生產運行能力、客戶服務意識和風險控制能力。

青島西海岸公控環(huán)保集團有限公司污水項目主體覆蓋西海岸新區(qū)大場、海青、張家樓、瑯琊、鐵山等10個鎮(zhèn)街下農村村口的污水模塊、泵站和集水池，服務人口約25萬。面臨分散性強，規(guī)模小、管護難度大、現(xiàn)代化管理能力不足等問題，運行管護能力亟待加強。

亞控根據青島西海岸公控環(huán)保集團有限公司的業(yè)務需求，結合多年的行業(yè)經驗，自主研發(fā)亞控智慧水務農污管控平臺，平臺充分考慮鎮(zhèn)街污水情況，可以支持各污水處理模塊、泵站、集水池的集中管理，幫助集團快速掌握運營信息。同時，它實現(xiàn)了廠—網—站—人一體化生產管理以及高效、閉環(huán)式調度管理，做到業(yè)務協(xié)同、信息共享、管控一體化，實現(xiàn)全局一盤棋。

截至目前，亞控智慧水務平臺成功實現(xiàn)青島西海岸公控環(huán)保集團下轄的幾百余座的廠站調度管理，其中包括一期——污水模塊13處、收集池59處，監(jiān)控13處；二期——污水模塊93處，收集池206處，監(jiān)控93處；三期——污水模塊121處，收集池42處，監(jiān)控121處，實現(xiàn)遠程調度、水質預警、遠程監(jiān)控、周界報警、污水智能拉運、數(shù)據可視化分析等功能。這些成果得益于本次的信息化建設，包括基礎信息的自動化采集、閥門、泵站和部分生產工藝過程的自動化操控等，大大解放了勞動力，提高信息存儲、查詢和回溯的效率。

2.項目建設應用

2.1.建設方案

亞控智慧水務農污管控平臺利用感知層數(shù)據進行實時監(jiān)控和展示，實現(xiàn)各水廠生產工藝畫面與超限告警；匯總生產運行數(shù)據，形成日常運行管理圖表，方便總結與分析；通過信息化管理獲取更全面的運營數(shù)據；最后，通過數(shù)據深入分析，實現(xiàn)集團范圍內異常預警、運行工藝模擬及工藝、設備和成本分析，助力決策層決策。

平臺架構圖

物理感知層：感知層設備主要包括各水廠及其他設施的在線儀器儀表、生產設備、控制系統(tǒng)等，是物聯(lián)網技術構架的基礎。

硬件安全層：利用先進的網絡技術、邊緣云計算技術與互聯(lián)網融合，建立網絡層體系，兼容多種網絡方案，保證數(shù)據傳輸?shù)目煽啃浴踩?、穩(wěn)定性。

物聯(lián)中臺：通過強大的數(shù)據協(xié)議轉換功能，在不影響各設施生產運行的前提下，進行多種通信接口、通信協(xié)議的轉換，實現(xiàn)自動采集各種PLC和驅動器的生產運行數(shù)據，并建立與各類PLC、驅動器間的數(shù)據通訊。

數(shù)據中臺：作為數(shù)據存儲和管理的核心。對所有數(shù)據進行數(shù)據匯聚管理，保證數(shù)據完整性和準確性，同時基于數(shù)據基礎提供各種數(shù)據應用，以及對整個系統(tǒng)內各平臺的數(shù)據共享服務。

服務中臺：基于物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、時空數(shù)據庫、元語言等核心技術，建立平臺支撐體系。為系統(tǒng)數(shù)據處理、智能應用、可視化展示、交互等提供服務支撐。

業(yè)務中臺：部署為系統(tǒng)應用相關各類基礎服務應用，作為基礎應用為整個上層智慧應用系統(tǒng)服務。

應用層：為企業(yè)原有各板塊基礎業(yè)務模塊，作為智慧應用系統(tǒng)數(shù)據的來源，同時又作為智慧平臺的手和腳，接受智慧應用系統(tǒng)指揮調度。

決策層：為運營管理工作提供了大量的生產決策數(shù)據依據，通過深入挖掘各類數(shù)據間的關系，利用駕駛艙、一張圖和管理分析工具，幫助集團建立基于物聯(lián)網的水廠綜合運營管理體系。

2.2.功能應用

領導駕駛艙

領導駕駛艙通過對全域數(shù)據的抽取、分析，結合可視化的儀表盤、趨勢、柱狀圖等，實時化企業(yè)指標體系，可視化反映企業(yè)的運營狀態(tài)，并可進行數(shù)據下載和查詢，為企業(yè)領導層及高管的運營決策提供基礎數(shù)據支撐。

領導駕駛艙

農污智慧看板

農污智慧看板分為運行總覽和設備總覽。用于將系統(tǒng)中的生產及運營數(shù)據進行分類、整理、匯總統(tǒng)計后將最終的結果進行集中展示。

農污智慧看板

專題一張圖

專題一張圖分為污水基礎信息專題和污水生產運營專題。在圖層上展示污水站點信息，實現(xiàn)區(qū)域全部污水處理設施一張圖可視化、信息化管理。

專題一張圖

物聯(lián)網監(jiān)控平臺

物聯(lián)網監(jiān)控平臺通過接入所有的水質、水壓、流量、攝像頭周界報警等監(jiān)測硬件數(shù)據，整合收集現(xiàn)有數(shù)據資源，集成現(xiàn)有軟件系統(tǒng)農村污水所需數(shù)據資源，實現(xiàn)農村污水工程運行全環(huán)節(jié)的全面數(shù)據采集，實現(xiàn)數(shù)據資源整合，為整個智慧農污建設提供良好的底層支撐。

物聯(lián)網監(jiān)控平臺

水質監(jiān)測平臺

水質監(jiān)測平臺鑒于當前西海岸農村污水站點多且分散、水質參數(shù)多且數(shù)據不直觀、水質狀態(tài)人工無法及時監(jiān)管預警數(shù)據現(xiàn)狀，建立1個西海岸農村污水水質在線監(jiān)測預警平臺，實現(xiàn)對N個污水處理模塊全過程監(jiān)控，所有站點、全過程水質的監(jiān)測預警管理。

水質監(jiān)測平臺

生產運營管理平臺

生產運營管理平臺優(yōu)化運營管理體系，降低運營成本，實現(xiàn)設備管理、藥劑管理、智能拉運。實施多種運算指標，減輕工作人員工作量，及時發(fā)現(xiàn)問題，指導運行生產，提升經濟效益；降低生產運營中的電耗、藥耗等成本消耗，為成本分析和追溯提供依據，保證生產系統(tǒng)更加安全、可靠、經濟地運行。

生產運營管理平臺

移動應用

移動應用面向不同崗位水務工作人員，滿足污水管網、分散式污水設施、水環(huán)境等業(yè)務領域的移動化辦公需求，提高工作效率，實現(xiàn)高效協(xié)同辦公。

移動應用

3.項目創(chuàng)新性、重難點問題分析

亞控創(chuàng)新性的實現(xiàn)了非程序員的業(yè)務工程師可維護產品解決方案，低代碼的界面組態(tài)、輕量的APP開發(fā)環(huán)境；建立配置式構建不同時態(tài)的廠站模型的技術，通過全新的數(shù)字孿生方法實現(xiàn)；建立零代碼拖拽式創(chuàng)建廠站工作流程的開發(fā)環(huán)境，通過自研的工作流編輯器技術實現(xiàn)；建立一套面向水務行業(yè)的集開發(fā)、運維、應用為一體的MES、SCADA、IOT融合的智慧水務整體方案產品。

KingWater是基于WellinOS平臺研發(fā)，一款面向供水、污水、排水行業(yè)的生產管控系統(tǒng)開發(fā)平臺，它涵蓋了“源、制、供、用、排、污”水務業(yè)務全鏈條的多個業(yè)務子系統(tǒng)，覆蓋了水務企業(yè)生產和運營過程中的供水調度、水廠管控、壓力調控、水質管控、管網運維、設備管理、加藥管理、成本管控、物資管理等全業(yè)務流程的生產管控一體化解決方案。

●涵蓋業(yè)務全：面向單元級、系統(tǒng)級、廠站級和集團級；

●兼容性強：能和已有系統(tǒng)進行無縫對接，保護已有資產、降低投資

●系統(tǒng)實施和投運周期短、成本低、質量高

●保證企業(yè)各類數(shù)據的高可靠性：總分架構下進行分層冗余存儲，能夠保證業(yè)務數(shù)據永不丟失

●系統(tǒng)硬件資源可在線擴充：保證系統(tǒng)功能運行，提高運行速度

●IT系統(tǒng)基礎軟件投資低：功能齊全，無需購買第三方數(shù)據庫、中間件等軟件

●支持云架構，隨用隨擴，硬件部署成本低：保證系統(tǒng)功能可擴充、性能沒有瓶頸

●業(yè)務工程師可維護：用元語言加時空數(shù)據庫的開發(fā)模型，無需第三方軟件實施商開發(fā)，業(yè)務工程師便可以隨時隨地根據業(yè)務需求開發(fā)、調整和部署個性化應用

4.項目效益分析

通過構建亞控智慧水務農污管控平臺還集成了農村污水處理站的遠程運行監(jiān)視、視頻監(jiān)控、事故報警、PLC自控等多種功能，為青島西海岸公控環(huán)保集團領導層和技術部門提供了及時掌握生產狀況和作出決策的第一手資料。通過智能調度和數(shù)據分析，可以實時監(jiān)控污水拉運車輛的數(shù)據，及時發(fā)現(xiàn)異常并通知管理人員處理。同時，數(shù)據可視化技術幫助管理人員更好地分析生產過程和運營情況。

這些舉措不僅降低了管理成本、藥劑成本、設備維護保養(yǎng)成本和人力資源成本，還提高了工作效率和準確性。從過去的標準配置126人到計劃配置89人，人員精簡30%人工費用節(jié)約370萬/年。亞控智慧水務農污管控平臺可以更好地幫助企業(yè)掌握農村供水與污水的全過程，實現(xiàn)智能化、科學化管理，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

5.項目意義概述

西海岸智慧水務生產運營管理系統(tǒng)項目的成功建設，不僅為城市管理和水務企業(yè)創(chuàng)新了監(jiān)管手段，大幅度提高監(jiān)管水平，完善監(jiān)管機制，建立設備生產運行安全管理體系，同時也為水務企業(yè)大程度降低監(jiān)管成本，包括人力成本、監(jiān)督成本、溝通協(xié)調成本、調度成本、工作成本等。同時也完善了亞控智慧城市水務管控整體解決方案，為其他城市及水務企業(yè)提供借鑒意義和方案技術支撐。