污水處理運維管理平臺方案

1、目錄 TOC o 1-5 h z 一系統(tǒng)需求3需求分析3 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 建設(shè)目標(biāo)3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 系統(tǒng)設(shè)計原則3二系統(tǒng)介紹6系統(tǒng)總體設(shè)計6 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)7 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 系統(tǒng)功能8 HYPERLINK l bookmark85 o Current Document 系統(tǒng)特點9 HYPERLINK l

2、bookmark98 o Current Document 三.建設(shè)污水處理云監(jiān)控平臺作用和意義11一系統(tǒng)需求需求分析伴隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人均GDP的不斷增長，人們在享受著豐富的物質(zhì)生 活的同時也將面臨著環(huán)境的被污染。提到水源惡性污染，人們首先想到的解決辦法就 是污水處理廠。由于污染源的數(shù)量多且分布廣，這也使污水處理廠有了一定的局限性，使污水處 理企業(yè)對管理水平的要求、對成本控制的要求在不斷提升。以各種設(shè)備的PLC為中心， 通訊網(wǎng)關(guān)為媒介，實現(xiàn)生產(chǎn)運行情況的實時監(jiān)測、生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的可靠存儲與查詢等。 該系統(tǒng)將原本分散分布于各地的污水處理廠的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行自動采集并實時存 儲和管理，公司

3、管理人員可通過web網(wǎng)頁對各廠、站的遠(yuǎn)程監(jiān)測及運行數(shù)據(jù)查詢。通 過該系統(tǒng)，為企業(yè)建立一個生產(chǎn)運行監(jiān)控管理的綜合化信息平臺，使運營管理向?qū)I(yè) 化、實時化和智能化發(fā)展。建設(shè)目標(biāo)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、計算機等新技術(shù)，實現(xiàn)流域系統(tǒng)智能化感知、 精細(xì)化管理、智慧化決策，對流域需求做出智能響應(yīng)，為管理者提供快捷、方便的服 務(wù)。改變流域治理的傳統(tǒng)方式，由粗放管理向科學(xué)管理轉(zhuǎn)變，由單純的工程管理向工 程設(shè)施、水域岸線資源、辦公、智慧決策等全方位管理轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)物聯(lián)感知、云端通 訊、科學(xué)管理、智慧決策、預(yù)測預(yù)報等，提高我公司在流域治理方面的綜合技術(shù)實力 和影響力。實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)變的途徑是采用計算機和現(xiàn)代通訊技

4、術(shù)，建立流域綜合數(shù)據(jù)自 動化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計原則標(biāo)準(zhǔn)化整個監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，提供開放的接口，可與不同供應(yīng)商的設(shè)備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采集器采用專用的硬件結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定，尤其適 合在環(huán)境比較復(fù)雜、可靠性要求較高的環(huán)境中運行。WEB系統(tǒng)平臺采用J2EE業(yè)內(nèi)專業(yè) 級的開發(fā)框架，滿足大數(shù)據(jù)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲和高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問請求。經(jīng)濟性系統(tǒng)開發(fā)運行平臺均采用當(dāng)今最為通用的各種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，充分利用了 我們在其它監(jiān)控領(lǐng)域中成功應(yīng)用的中間件和模塊，大大減少在系統(tǒng)平臺方面的投入， 具有極高的性價比。先進性基于組態(tài)

5、軟件的設(shè)計理念，以一套通用平臺，解決能源數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)地SCADA監(jiān) 控、云平臺數(shù)據(jù)分析、手機App運維管理。擴展性整個系統(tǒng)具有進一步擴展功能的能力，可以很好的適應(yīng)現(xiàn)代智能管控的需求。保 證用戶在系統(tǒng)上進行有效的開發(fā)和使用，并為今后的發(fā)展提供一個良好的環(huán)境?？沙?分利用和保護現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源便于當(dāng)前以及以后的擴建；平臺服務(wù)器具備擴展和堆疊能 力，便于不同級別的中心整合與擴建，系統(tǒng)必須具有很強的監(jiān)控點數(shù)、存儲空間擴容 能力。實用性以實時數(shù)據(jù)庫為依托，可多用戶多畫面實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、可連接多種報警設(shè) 備完全滿足用戶的監(jiān)控要求。安全性平臺監(jiān)控系統(tǒng)安全性在管理中是關(guān)鍵問題之一，安全性分為數(shù)據(jù)安全和信息安全

6、，在上述三方面有如下要求：數(shù)據(jù)安全：對數(shù)據(jù)進行多級別、分布式的存儲，數(shù)據(jù)不容易受到破壞。數(shù)據(jù)的AES加 密機制，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全，不會被截獲、篡改和利用；信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數(shù)據(jù)庫，實行信息集中 管理；分級授權(quán)：對下屬管理員的應(yīng)用功能、訪問范圍進行授權(quán)。由下屬管理員對所屬機構(gòu) 操作員的應(yīng)用功能、訪問范圍進行授權(quán)和管理。二系統(tǒng)介紹系統(tǒng)總體設(shè)計針對行業(yè)現(xiàn)狀和需求，遵循SOA架構(gòu)進行總體設(shè)計，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源、數(shù)據(jù)管理工具、業(yè)務(wù)服務(wù)、綜合應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與安全保障體系等七 部分，如下圖所示：合用 侈E供水運營調(diào)度指揮平臺供水運營業(yè)務(wù)

7、工單平臺供水運營移動工單系統(tǒng)用戶權(quán) 限管理日志 管理統(tǒng)計 分析配置 管理運維管理，r ，r rr4fr mid StsGIS查詢分析服務(wù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)匯總統(tǒng)計服務(wù)綜合應(yīng)用分析服務(wù)服務(wù)管理內(nèi)部工單應(yīng)用服務(wù)服務(wù)服務(wù)服務(wù)發(fā)布管理監(jiān)控地形與管網(wǎng)更新工具外業(yè)探測離線編輯檢查建庫離線編輯瓦片緩存裁剪業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成工具營收數(shù)據(jù)熱線數(shù)據(jù) SCADA數(shù) 水廠工藝LIM S系統(tǒng)集成 集成 據(jù)集成數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)集成蒙后臺運行分析工具（事務(wù)）數(shù)據(jù)后臺匯數(shù)據(jù)同步備總統(tǒng)計工具 份工具數(shù)資 業(yè)系基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)管網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)集成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫文件數(shù)據(jù)其它業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管網(wǎng)GIS系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)營業(yè)收費 系統(tǒng)客服熱線 系統(tǒng)水廠自動

8、化系統(tǒng)LIMS系統(tǒng)巡檢搶修 系統(tǒng)工程管理 系統(tǒng)內(nèi)部工單 系統(tǒng)基礎(chǔ)電子地形圖地圖規(guī)劃管 網(wǎng)圖管網(wǎng)GIS數(shù)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)集成營 收數(shù)據(jù)集成熱 線數(shù)據(jù)集成集成水SCADA廠自動多媒體數(shù)據(jù)營業(yè)熱線 SCDA LIMS數(shù)巡檢據(jù) 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫據(jù)庫修數(shù)據(jù)管網(wǎng)工 程數(shù)據(jù) 二庫基石出操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫硬件服務(wù)器 機房環(huán)境客戶端移動設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系安全保障體系軟件 防火墻中間件.基礎(chǔ)設(shè)施：主要包括服務(wù)器、PC客戶端、智能手機、監(jiān)控大屏，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)、安全防護軟件、中間件，局域網(wǎng)、VPN、無線網(wǎng)等基礎(chǔ)軟硬件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。業(yè)務(wù)系統(tǒng)：除了已經(jīng)建設(shè)的管網(wǎng)GIS、SCADA、熱線、營業(yè)收費等業(yè)務(wù)系統(tǒng)外，還 將擴展巡檢

9、搶修系統(tǒng)、短信平臺、工程管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域工作的日常開展， 要同時遵循運營調(diào)度數(shù)據(jù)中心和運營調(diào)度指揮平臺的數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)協(xié)同的要求。數(shù)據(jù)資源：重新規(guī)劃整理構(gòu)建集成地形數(shù)據(jù)庫、管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、運營調(diào)度運行數(shù)據(jù)庫； 建立各類文檔、圖片、表格、視頻等文件資源庫，存放非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；集成整合在線 監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和各領(lǐng)域業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)管理工具：提供地形圖管網(wǎng)圖的更新維護工具，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成更新工具， 后臺分析匯總工具，以及雙機熱備數(shù)據(jù)同步更新工具。業(yè)務(wù)服務(wù)：采用面向資源的標(biāo)準(zhǔn)SOAP、REST服務(wù)，提供GIS查詢分析服務(wù)、實 時數(shù)據(jù)監(jiān)測服務(wù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計服務(wù)和綜合應(yīng)用分析服務(wù)等接口，并對服務(wù)的發(fā)

10、 布和應(yīng)用統(tǒng)一管理和監(jiān)控。綜合應(yīng)用：即運營調(diào)度指揮平臺客戶端、運營業(yè)務(wù)工單平臺客戶端、運營移動工單 系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)的運營監(jiān)控、實時監(jiān)控、運營分析和運營調(diào)度。以國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合實際制定一套符合行業(yè)運行的規(guī)范體系，主要包 括數(shù)據(jù)處理規(guī)范、接口規(guī)范、數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用規(guī)范、服務(wù)器管理規(guī)范等等來保證系統(tǒng)安 全穩(wěn)定的運行。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)米集，系統(tǒng)采用三層高可用的結(jié)構(gòu)，既可以完成終端層數(shù)據(jù)采集，也可以完成現(xiàn)地數(shù)據(jù) 并可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺。百#1蝗系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)監(jiān)控監(jiān)測設(shè)備的所有數(shù)據(jù)，使原本分散的設(shè)備統(tǒng)一管理，其中包括：水質(zhì)監(jiān)測：進出水的pH值、電導(dǎo)率、氨氮、溶解氧、濁度、化學(xué)需氧量（COD）、總

11、磷（TP）、氯化物、揮發(fā)酚等物質(zhì)的含量；水位監(jiān)測：處理廠內(nèi)接觸池、初沉池、二沉池、氣浮池等水池的水位監(jiān)測；水量監(jiān)測：監(jiān)測管道、明渠等進/出水的瞬時流量、累計流量； 設(shè)備監(jiān)測：設(shè)備運行的電壓、電流，水泵、格柵機、水處理設(shè)備等設(shè)備的工作狀態(tài)。平臺通過模擬三維形式，通過動畫、數(shù)據(jù)變化、工藝圖等多種方式展現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備和項 目運行狀態(tài)。（2）遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制格柵機、提升泵、鼓風(fēng)機、加氯設(shè)備的啟動、停止，遠(yuǎn)程控制開關(guān)，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)攝像頭。遠(yuǎn)程下發(fā)設(shè)置參數(shù)，調(diào)節(jié)壓力等；（3）視頻監(jiān)控支持視頻實時監(jiān)控，通過攝像機查看重要工位、工藝環(huán)節(jié)的實時圖像，并可以通 過云臺控制攝像機的方向轉(zhuǎn)動，支持?jǐn)?shù)據(jù)和視頻在同一屏幕展示。報

12、警分析支持包括上下限越位、開關(guān)量變位、狀態(tài)變化/不變化、通信故障、持續(xù)時間等 多種類型；支持多端告警；自定義告警模板、等級、告警聲音；可根據(jù)警情派發(fā)工單， 及時處理警情。如：數(shù)據(jù)越限、水質(zhì)超標(biāo)、水位異常、設(shè)備離線報警等等數(shù)據(jù)查詢平臺支持歷史數(shù)據(jù)查詢，支持維修維檢記錄查詢、操作日志查詢。歷史數(shù)據(jù)查詢對比：查詢歷史紀(jì)錄，并且支持不同設(shè)備、不同指標(biāo)查詢對比，支持查 詢曲線導(dǎo)出。維修維檢、工單記錄查詢：維修人員每次維檢維修都會記錄在平臺上，可自主查詢。 操作日志查詢：詳細(xì)記錄操作人員操作的點位、點位狀態(tài)、操作成功與否。數(shù)據(jù)分析及報表統(tǒng)計平臺將各級的污水處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行匯總后，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析統(tǒng)計，報

13、表的 展示方式多樣化，數(shù)據(jù)和圖表相配合。如：進廠和出廠水質(zhì)、進廠和出廠瞬時流量、 累計流量、沉淀池和貯泥池液位變化、同比、環(huán)比分析運維管理系統(tǒng)通過收集到的故障報警信息，按照告警信息準(zhǔn)確的下達維修任務(wù)并精確到故 障點，及時通知維修人員。設(shè)備管理設(shè)備臺賬管理；對關(guān)鍵和主要設(shè)備建立設(shè)備檔案；設(shè)備維護管理：提前保養(yǎng)提示，定時提醒超期未執(zhí)行的計劃，今日到期計劃，明日到 期計劃，本月計劃等等。設(shè)備維修管理：維修記錄、記錄維修時間、更換配件等圖文手機上傳。形成最終的設(shè) 備全生命周期管理報告。系統(tǒng)特點寬接入系統(tǒng)可以接入各類型不同的設(shè)備，各種數(shù)據(jù)均可通過數(shù)據(jù)采集器(QT241N)進行數(shù)據(jù)采集，采集完成的數(shù)據(jù)，可

14、以無縫接入到系統(tǒng)平臺實時性數(shù)據(jù)采集與上傳的頻率可以達到秒級刷新，并能通過實時畫面反饋到系統(tǒng)前端， 供用戶及時觀察擴展性系統(tǒng)預(yù)留包括數(shù)據(jù)分析、智能運維的接口，可以根據(jù)用戶的需求進行二次開發(fā)。三.建設(shè)污水處理云監(jiān)控平臺作用和意義通過“無人值守”污水站智能化遠(yuǎn)程管理平臺，可實現(xiàn)自動檢測污水池水位和 其它參數(shù)，控制水泵輪流工作與適時啟動備用泵，合理調(diào)度水泵運行，有效的提高泵 機的利用率，延長電機使用壽命，減少事故停機時間，提高排水能力，可以完全實現(xiàn) 排水自動化控制和泵房遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過遠(yuǎn)程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在生產(chǎn)管理上，通過建立計算機數(shù)據(jù)智 能分析系統(tǒng)，將采集數(shù)據(jù)與泵站各個工藝環(huán)節(jié)的要求達標(biāo)數(shù)據(jù)進

15、行比較、分析、處理， 得出對各個工藝環(huán)節(jié)參數(shù)的自動評價，并自動得出針對工藝設(shè)備運行的控制方案，直 接控制工藝設(shè)備的運行；同時通過操作界面提示操作人員，該進行何種操作與調(diào)整， 以保障各個工藝環(huán)節(jié)參數(shù)達標(biāo)運行。管理平臺的計算機自動分析和判斷現(xiàn)場設(shè)備的故障識別與報警系統(tǒng)，系統(tǒng)并自 動發(fā)出參考指令，提示操作人員進行故障處理。同時，自動化無人控制可以合理減配 值守人員，降低勞動負(fù)荷，大大提高作業(yè)的安全生產(chǎn)系數(shù)、降低生產(chǎn)成本。4遠(yuǎn)程無人值守監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)以其完善可靠的監(jiān)控及保護功能，可有效的避免以 前常發(fā)生的設(shè)備事故，減少了設(shè)備事故損失.5系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便了查詢，為污水處理裝置的 運行管理與調(diào)度決策提供了方便，保證了調(diào)度的實時進行，促進了管理水平的整體提 高.6通過遠(yuǎn)程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在經(jīng)營管理上，實現(xiàn)降低勞動強度、提高 勞動效率、節(jié)約能耗、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)達標(biāo)。該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了對中間提升泵房的全自 動化控制管理，為工廠減員增效提供了條件，可以有效降低運行管理人員的勞動強度和 人員配備，利用優(yōu)化調(diào)度在線運行，實現(xiàn)了節(jié)能、增