一、概述
依托于通信技術、網絡技術和軟件技術的不斷進步和成熟，水務集團型企業迫切的需要徹底改變傳統落后的的分散式管理模式。網絡“覆蓋全國、遠程傳輸、實時在線”的優良特性，完全滿足了把分散在各個不同地區的污水處理廠所有與運營管理相關的數據信息、視頻信息實時上傳到運營管理中心，中心完成實時的查看與控制、海量高精度數據的分析計算以及開放式的信息發布與訪問的技術需求，為企業管理的升級提供了可靠的技術保障，使企業管理由分散轉向集中，從而提高工作效率、降低運營管理成本。
建設遠程運營管理系統的主要目的如下：
> 通過各種網絡通信傳輸線路與各廠級監控系統上位機組態軟件進行連接，實現對各水廠的關鍵工藝數據、關鍵設備數據、工藝運行參數、設備運行參數、各監控點視頻等情況進行實時監控；
> 實現對各個污水處理廠處理水質的監管，以保證出水水質達到甚至高于國家污水排放標準，實現各個污水處理廠建設的最終目標。
> 建立基于數據庫、數據處理技術、分析技術，針對海量高精度數據進行快速多維立體分析處理，找出企業生產成本消耗的根源，為科學決策管理提供輔助支持；
> 實現對各個污水處理廠固定資產設備的可視化管理和維護，對設備的工作狀態和發揮效能進行分析和評估，以保證設備以最佳健康狀態運行工作，發揮最大的效能。
本解決方案主要針對水務集團、排水集團、BOT等關注污水處理廠運營管理的單位，他們同時關注多個污水處理廠的運營狀況，而這些污水處理廠通常分布在全國多個不同的省份城市。
二、行業應用現狀
目前已經有部分污水運營管理企業建設了類似于遠程監控系統或者遠程管理系統，用以實現對所轄的污水廠進行遠程監管。但是這些系統的建設存在著嚴重的兩極分化情況，有些系統通過SCADA軟件平臺實現，偏重于現場實時數據的集中監控，而SCADA軟件并不屬于運營管理層面軟件，因此系統存在著很大的運營管理功能欠缺。有些系統則更偏向于OA系統的管理功能，這些系統往往是根據當時的需求由軟件廠商定制開發或者企業自主研發，通過編寫底層程序代碼開發軟件的方式來實現，在系統擴展、功能需求變更時非常復雜或者根本無法實現變更和維護，同時也不能實時全面的反應現場的運行狀態和遠程控制。
由于網絡通訊區域發展不平衡，導致了即使污水運營管理企業建設了集中監控系統，也不能把所轄所有污水處理廠運行狀況的數據完整的在運營管理中心進行記錄。
無論是用SCADA軟件平臺實現的集中監控系統還是定制開發的運營管理系統軟件都存在著系統擴展難度大、工作量大的問題，每增加一個污水處理廠，往往從底層數據采集、數據傳輸到中心數據展示、數據存儲和數據分析都要進行一次工作量巨大的重復性工作，如果系統初期架構設計的不合理更會增加系統擴展的復雜性。
因此，污水處理運營管理企業急需一套完整的、一體化的、模型化的、具有良好的擴展性和可維護性的污水處理廠遠程運營管理平臺，集遠程數據采集傳輸、實時集中監控、高效數據存儲、靈活的數據分析、開放的門戶系統于一身的系統解決方案。
三、需求分析
3.1水質監管
建設污水處理廠的目的就是通過一級物理法和二級生物法和三級化學處理法對污水進行處理，去除大顆粒雜物以及一些有害物質，然后再將它排入河中，以減輕水體的自凈負擔。根據國家最新規定，經過污水處理廠處理后排放的水質要達到國家一級A標準。如果出水水質不能達到國家相關標準的規定，那么污水處理企業將會按照國家相關法律法規受到處罰。
因此，污水處理運營企業最重要的工作就是要保證其所轄各個污水處理廠排放的污水水質達到國家標準，并且通過其不斷的研究工作和經驗積累，找出提高污水排放水質的方法，改進污水處理工藝和流程，盡量降低污水對人們生產生活和生存環境造成的影響。
污水處理運營企業必須做到對所轄各個污水廠出水水質的實時可視化監管，才能確保各個污水廠的正常運行，排水水質達標。同時當發生排水水質超標的事故之后，要能夠追溯到事故的原因和責任，從而能夠加以改善，切斷事故發生的根源。
3.2生產成本管理
對于企業的經營管理者來說，需要詳細的了解企業運營的投入和產出。而傳統的管理模式舉例來說，管理者只能看出一個污水處理廠每月總的用電費用、總的用藥費用，并不清楚這些成本具體消耗在哪里，為什么同樣的規模同樣的工藝有的水廠運營費用高而有的費用則比較低，想清楚明確的分析出這些內容需要耗費更多的人力物力和時間。
因此企業的經營管理者需要一套管理系統，它能夠清晰準確的計算出每個水廠每臺水泵、每臺鼓風機以及其他設備在整個生產過程中，每處理1噸水所消耗的水、電、藥的成本，同樣的設備能耗高和能耗低的原因在哪里，讓經營管理者通過這些數據去決策如何改進經營管理方式，保證生產成果的前提下最大化的降低成本。
運營管理系統需要實時記錄所有污水處理廠的工藝數據、設備數據、工藝運行參數、設備運行參數等數據，并且能夠滿足對這些海量數據的快速分析處理，對于常規的計算可以按照設定算法和周期自動完成，并且可以隨時按需查詢調用計算結果。
3.3設備管理
污水處理廠整個工藝過程中包含的機械設備少則十幾種多達幾十種，例如大型的鼓風機、轉刷、提升泵和一些小型的回流泵、加藥泵等，這些設備在工作過程中消耗著大量的水、電等能源，同時也需要定期的維護保養、更換易損零部件等才能保證設備以健康、穩定、高效的狀態工作。
需要為設備建立完整的運行維護數據庫，用于記錄所有設備的運轉數據（設備運行電壓、電流、轉速、壓力、溫度等）、操作事件（啟動、停止、上升、下降等操作，以及操作時所有跟設備運行相關的條件數據例如格柵前后液位差等）、報警事件（故障、超時等），存儲設備的基本信息和設備維修保養計劃及維護保養記錄。
通過對設備完整信息的記錄，實現對設備工作效力和能耗的分析，找出設備運行規律和影響設備運行的條件，建立更加合理的設備維護保養計劃，避免或者減少故障的發生，使設備始終保持最佳性能的工作狀態，為企業節約設備運行成本。
四、模型化的解決方案
4.1系統結構
污水處理廠遠程運營管理系統包括“水務集團模型”、“生產運行監控系統”、“水質監管系統”、“設備管理系統”、“成本管理系統”五個功能模塊，“水務集團模型”是整個系統的核心，各功能塊之間相互聯系而又分工明確。
圖1污水處理廠遠程運營管理系統的組成
> “水務集團模型”包含其運營管理的各個污水處理廠的基本信息，包括污水處理廠的設計標準、規模、工藝流程、設備種類和數量、每臺設備的功能和工作能力、所處理的水質水量情況等，這些信息是對每個污水處理廠進行管理的最基礎的數據，所有運營管理都要基于這些信息進行。
> “生產運行監控系統”是建設污水處理遠程運營管理系統最基礎的部分，該系統實現對水務集團企業所轄的所有污水處理廠的可視化監控，實現對各水廠的關鍵工藝數據、關鍵設備數據、工藝運行參數、設備運行參數等情況進行遠程數據采集傳輸和實時監控。
> “水質監管系統”是對污水處理廠建設績效考核的最關鍵指標，一個污水處理廠的建設是否達到建設初衷要求，是否能夠真正的發揮作用，有沒有正常的運營都由水質監管系統來體現。
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