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1、环保水务大数据解决方案目录第1章 项目概述11.1项目背景11.2总体目标11.3建设思路2第2章 需求分析32.1面临挑战32.2解决方案42.3应用场景52.4预期效益6第3章 平台建设73.1设计依据73.2设计原则83.1系统架构103.2功能建设113.2.1基础设施平台113.2.2数据采集平台113.2.3数据处理中心123.2.4应用支撑平台133.2.5生产运营平台13第4章 基础环境设计184.1推荐硬件184.2支撑软件19第1章 项目概述1.1 项目背景国务院印发的“十三五”生态环境保护规划对生态环境综合治理提出更全面、严格的要求，各地政府纷纷响应，也为环保企业带来前所
2、未有的发展机遇。随着十九大顺利召开，党和政府把加快生态文明体制改革，建设美丽中国作为一项重点工作，提出推进绿色发展、着力解决突出环境问题等一系列任务，壮大环保产业已成为我国绿色发展的重点工作之一。环保智能化是国家大数据发展战略的重要组成部分，是覆盖环保产业的一项综合性工作，是环保工作决策的保障。离开数据，势必影响管理决策科学化，制约环保产业发展运营的效能和水平。环境治理设施运营商需主动顺应时代发展的潮流，加强环保数字化、智能化建设，为环境保护充分发挥在生态文明建设中的主阵地作用，为推动科学发展提供强有力的基础支撑。目前规模化环境治理设施运营商的数字化建设体系尚未完善，整体处于较为初级的阶段，尚
3、无法满足企业转型升级的需求。如何借助信息化手段，提升现有环境治理水平，已迫在眉睫。环境综合治理智慧云平台建设计划利用物联网和大数据技术开发针对规模化运营环境治理设施运营商的环境综合治理智慧云平台，对环境监测网络、环境污染治理设施进行符合工业4.0要求的标准化接入和整合，采集环境治理过程的各类实时监控数据，在大数据智能分析处理、机器学习的基础上，实现治污设施运行远程智能监控（无人值守），提高治污效率、降低治污成本，为促进企业转型升级和增强核心竞争力开辟新路径。1.2 总体目标本项目建设“以标准化为流程基础、集约化管理为手段、生产运行为业务主线、提高治污效率、降低治污成本”为目标的管控体系设计思想
4、，建设系统平台，实现生产管理、设备管理等业务系统的深度集成、整合，为各级管理人员提供绩效分析、生产指挥和决策。主要建设目标如下：（1）构建“环保云”服务体系：基于“IaaS-PaaS-SaaS”的多元化“云服务”理念，打造“环保云”服务平台，提供面向环保监测、环境治理运营等行业领域的专业化云服务。（2）对接自动采集数据，自动分析生产运行状况：基于环境综合治理智慧云平台实现对所有污水厂的自控系统自动采集的工艺数据（无论厂站地点分布多广，均可集中到一个管理平台中管理）、设备维修保养周期（故障率、完好率）等进行分析，为污水厂安全生产提供有效的、可靠的安全保障。（3）精细化管理，实现运营成本控制：基于
5、环境综合治理智慧云平台实现精细化的备件库存管理，对集中化采购物品流程及成本进行监控，减低污水厂采购成本；实现工作流程的电子化流转，降低办公耗材、人工费用、交通费用等管理成本。（4）质量管理标准规范化：基于环境综合治理智慧云平台实现对关键活动进行记录、审核、评估、反馈，保证出水水质达标和对环境保护的要求；管理流程具体化、自动化，提升运行管理能力和企业信誉。（5）远程控制指挥，信息高效传递：基于环境综合治理智慧云平台实现管理层直接对污水厂的仪器仪表、设备运行状态、现场视频等情况进行远程监视和指导，并且第一时间收到所有污水厂仪器仪表异常信息的通知，实现风险因素实时掌握、应急预案及时实施、管理信息高效
6、传递。（6）环保行业大数据分析：智能提醒、故障预警、企业对标分析、成本预测等。1.3 建设思路按照“统一规划、统一标准、分级管理、分块实施、分步推进”的设计思路，统筹开展环境综合治理智慧云平台建设，有效整合各厂站数据资源，简化生产运行管理模式，提升人员运维管理能力，实现多污水处理厂站的数据互联互通,做到运行生产中出现的问题及时发现、及时上报、及时处理；统一展示、统一整合、统一调度和统一指导，最大限度地提升治污企业的工作效能。第2章 需求分析2.1 面临挑战1、站点分散，管理不便农村污水治理设备分布广，数量多,污染治理设施通常设在偏远区域，运维人员少且巡检路途远。农村污水治理设备在高温高湿的野外
7、环境部署故障率较高，当设施出现异常情况，无法及时掌握，同时，缺乏必要的手段对故障类型进行远程预判，造成维修人员往往因为没有携带适当的备件而难以一次性解决故障，导致故障处置滞后，造成严重的污染事故。2、依赖人工，效率低下传统的污水处理厂生产运行管理模式单一，没有集中化管控平台，依靠传统的人工巡查方式效率低，人力损耗大。同时，日常生产经营中所需的大量数据通过人工制表后汇总上报，这种模式不仅在制表上报过程中浪费了大量的人力物力，而且对于决策层与管理层比对数据的时效性有较大影响。3、多头采购，议价困难各污水厂的备品备件采购难以统一化管理，导致采购难以形成规模，没有议价能力，设备采购成本偏高，同时，同一
8、类型产品存在多个不同的供应商，导致备品备件质量难以统一管控。4、协同不足，影响生产在资产设备与备件管理方面，缺少集中管理、统一部署、协同联动的规划。设备的监管与设备信息的记录有所缺失，特别是设备与备件脱节严重，备件储备不均，调度周期较长，容易造成因备件不到位导致设备运行不良的情况出现。5、数据滞后，阻碍决策生产经营数据虽有中控设备进行提取并形成报表，但从污水厂到上级管理部门的上报路径均为人工操作，这样数据的有效性及实时性将大打折扣，会造成决策层对各厂生产经营情况信息掌握不及时，难以及时指导各水厂的生产经营工作。6、预警缺失，存在隐患各污水处理厂的系统各自为政，存在数据孤岛，难以通过生成数据的留
9、存分析指导生成运营工作，对突发情况缺少应急措施，对原有故障数据进行留存分析的环节缺失，难以为同类故障的预警防范提供帮助。2.2 解决方案针对污水处理企业当前普遍存在的以上问题，结合公司在污水处理信息化方向的成功经验，特梳理了以下解决办法：1、远程管控，优化成本通过数采仪等前端感知设备对水质、能耗等指标的实时监测实现农村污水治理设施的远程管控。结合视频图像采集设备，对设备故障类型进行精准定位，合理人员维修，保障故障第一时间发现，第一时间解决。同时通过系统可优化设备能耗，避免设备空转，降低运营管理成本。2、再造流程，提升效率通过平台实现生产运营数据的标准化采集，规范化上报，智能化处理，通过数字化台
10、账管理生成规范化的报表，改变了原有手工制表上报数据的工作模式，提升了工作效率，为企业管理决策提供真实可靠的运营数据。3、统一采购，降低价格通过系统平台建立统一的备品备件采购体系，规范采购流程，实现污水处理厂备品备件的统一采购，形成采购数量优势，降低采购成本。4、协调联动、保障生产通过平台对资产设备与备件的集中化、流程化管理，突破设备与备件脱节，备件储备不均，调度周期较长的原瓶颈，同时通过平台实现药剂及备品备件的集中式采购，建立健全备品备件（物料）供应商资信评估体系，结合各厂对使用产品的评分，加强采购产品的质量把控，提升采购的备件品质，保障企业生产运营。5、实时监测，辅助决策基于系统实现管理层直
11、接对污水厂的仪器仪表、设备运行状态、现场视频等情况进行远程监视和指导，并且第一时间收到所有污水厂仪器仪表测量的非正常运行的通知，实现生产运行的全方位管理，保障系统问题的第一时间发现，第一时间解决，解决人工巡检存在的问题死角，保障生产运行稳定。在此基础上，通过感知设备构建的数据监测体系，减少了人工上报的环节，提升了数据流通的速度，结合监测数据的应用分析，为企业领导的经营决策提供高效直观的数据应用服务。6、监测预警、降低风险通过环境综合治理智慧云平台实现生产运行数据的统一留存，借助关联分析应用，进行同类数据的横向比较，为生产运行中存在的问题隐患进行提前预测预警，实现风险因素实时掌握、应急预案及时实
12、施、管理信息高效传递，降低运行风险，提升管理能力。为持续安全的生产过程提供有效可靠的保障。2.3 应用场景本次项目系统建设主要涉及数据采集及分析应用两大层面的建设，通过对各厂站多源异构数据的采集、加工、治理，为企业的安全生产、优化人力、降低成本提供可靠保障，系统建成后的应用场景如下：图2.31 应用场景设计2.4 预期效益本次项目系统建设主要以提升效率、优化成本、降低风险、保障生产、提升品质为核心，将全面提升污水治理企业的信息化管理水平，为企业创造长久的经济效益及社会效益。1、预期经济效益（1）实现了农务站的远程配置，远程监测，远程巡检，大幅降低管理运行成本；（2）通过物联网与大数据分析的结合
13、，实现数据自动监测、采集、分析、统计，解放人力的同时降低了突发安全事件造成的重大损失的可能。（3）通过统一化备品备件采购，提升了企业备品备件采购的议价能力，降低了备品备件的采购价格，保障了采购产品的质量。通过环境综合治理智慧云平台项目，将有力推进节约型管理和资源节约型企业建设，为企业在管理方式上带来变革，节约大量人力、物力、财力。平台建成后，预计将为企业节约每年30%以上的经营管理成本投入，为企业主营业务快速发展提供助力。2、社会效益（1）环境综合治理智慧云平台开发完成后，全面实现污水处理企业业务的高效运行和开展，降低污水厂运营成本，成为污水处理企业提高运营质量的重要抓手。相比传统污水厂，本项
14、目的实施，预计年均节省运营成本15%以上。（2）污染治理作为一项民生工程，环境综合治理智慧云平台可增强企业在污染治理行业的竞争力。率先在全国建立可统一管控80座污水厂的大型环保环境综合治理智慧云平台，促进广东省环保产业的两化进程，提升广东省环保行业两化融合在全国范围内的竞争力。（3）通过环境综合治理智慧云平台对数据、设备、人员的监控和预警，可以对运营管理的方式、方法等进行快速调整和改善，从而有效地提高对各地污水运营数据的分析和突发事件处理的能力，减少处理响应时长和人员工作量，从而提升污水处理质量，使省内各河、涌水质得到改善，并使污水处理设备在信息化的帮助下节能降耗，可创造更好的环境效益。（4）
15、环境综合治理智慧云平台可有效整体管控各地污水厂运营情况，设备运行情况和相应分析报表，为决策层和管理层提供有力的数据支持，从而更科学化的实现企业信息化管理。通过信息化手段完善各项管理制度，同时配套在线检测、视频监控等系统，可进一步提高污水处理厂的自动化、科学化、规范化管理水平，为面向全国的环境综合治理智慧云平台提供管理经营模式。第3章 平台建设3.1 设计依据1、政策依据编号文档名称1中华人民共和国环境保护法2中华人民共和国水污染防治法3中华人民共和国海洋环境保护法4中华人民共和国固体废物污染环境防治法5“十三五”国家信息化规划6国家信息化发展战略纲要7城镇污水处理厂污染物排放标准2、技术依据编号文档名称1计算机软件产品开发文件编制指南GB8567882计算机软件开发规范GB8566883计算机软件需求说明编制指南GB9385884软件工程术语GB/T1145719955信息技术软件生存周期过程GB/T856619956信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求GB/T 2223920087信息技术软件生存周
