TSDEPI 042-2024 市政污水處理廠智慧運維系統(tǒng)技術指南

ICS13.060.30CCSZ01SDEPIT/SDEPI042—2024前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14基本規(guī)定 15智慧運維系統(tǒng)架構設計 6智慧運維系統(tǒng)實施 47系統(tǒng)安全 48運維驗收標準 5T/SDEPI042—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由山東省環(huán)境保護產業(yè)協會提出并歸口。本文件起草單位：海普歐環(huán)保集團有限公司、山東建筑大學、山東華城工程技術有限公司、海普歐（淄博）環(huán)境科技有限公司、中域碧水（云南）環(huán)境科技有限公司、中碳綠能（山東）數字科技有限公司、北京萬維盈創(chuàng)科技發(fā)展有限公司、山東魯環(huán)環(huán)保咨詢有限公司、山東泉涌環(huán)境科技有限公司。本文件主要起草人：顏炳林、劉兵、王海龍、劉吉萍、孫秀芹、陳飛勇、史水合、李志鵬、王全勇、張恒、王靜、劉麗明、韋慶祥、李雪生、程洪恩、張玉生、陳禹兮、耿高遠、劉冠宏、姜文凱、秦子儀、吳金柱、邊毅、吳猛、倪永鵬、張健。T/SDEPI042—2024市政污水處理廠智慧運維系統(tǒng)技術指南本文件規(guī)定了市政污水處理廠的智慧運維系統(tǒng)架構設計、智慧運維系統(tǒng)實施、系統(tǒng)安全、運維驗收標本文件適用于市政污水處理廠智慧運維系統(tǒng)的設計、運行、維護等工作。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GA/T367-2001《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》GB/T36092-2018《信息技術備份儲存?zhèn)浞菁夹g應用要求》GB/T36478-2019《物聯網信息交換和共享-第三部分：元數據》GB/T36626-2018《信息安全技術信息系統(tǒng)安全運維管理指南》GB/T37025-2018《信息安全技術物聯網數據傳輸安全技術要求》GB/T51187-2016《城市排水防澇設施數據采集與維護技術規(guī)范》GB28181-2011《安全防范視頻監(jiān)控聯網系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求》3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。4基本規(guī)定智慧運維系統(tǒng)一般以綠色建設為目標，建設前應開展污水處理廠現狀評估工作，包括污水處理沒施普查、在線監(jiān)測能力評估、安全隱患排查等基本內容。智慧運維系統(tǒng)建設應做到功能實用，技術適時、安全高效、運營規(guī)范和經濟合理。智慧運維系統(tǒng)應與當地智慧城市發(fā)展規(guī)劃建設水平相適應，應符合國家、行業(yè)及當地的有關標準規(guī)定。5智慧運維系統(tǒng)架構設計5.1基本架構設計5.1.1智慧運維系統(tǒng)基本架構一般由感知層、基礎設施層、平臺層（含數據平臺、應用支持平臺、模型平臺）、應用層、用戶層組成如圖1。2智慧運維系統(tǒng)技術架構3T/SDEPI042—2024b)實時監(jiān)測：設備宜實時、連續(xù)地監(jiān)測周圍環(huán)境參數變化，并具備數據傳輸能力；c)多樣化檢測：設備宜支持多種檢測方式，包括但不限于化學感知、物理感知、生物感知等；d)遠程控制：設備宜支持遠程控制，管理員可以通過遠程通信方式對設備進行遙控操作；e)系統(tǒng)集成：設備宜具備系統(tǒng)集成能力，能夠與其他設備和系統(tǒng)進行無縫集成，實現智能化、自動化的環(huán)境監(jiān)測和管理。5.2.6圖像視頻感知設備的通訊方式宜符合下列要求：a)現場終端至監(jiān)測管理站的通訊方式宜采用光纖有線通訊、4G、5G或無線微波通訊；b)應符合GA/T367的相關規(guī)定。5.3智慧運維系統(tǒng)基礎設施層5.3.1宜支持多種通信方式，如RS485、RS232、有線以太網、蜂窩網、4-20mA、干節(jié)點輸入等；支持多種工業(yè)協議，如MODBUS/RTU、MODBUS/TCP、常見PLC協議等。5.3.2宜具備高可靠性和安全性，確保數據的準確性和完整性，并且可以防止未經授權的訪問和攻擊。5.3.3宜具備自檢功能，發(fā)現問題后能形成告警信息上報，并能夠保存異常日志1年以上。5.3.4宜支持遠程監(jiān)控和管理，方便管理員隨時隨地對系統(tǒng)進行維護和管理。5.3.5宜符合環(huán)保要求，具備低功耗和低噪音等特點。5.3.6智慧運維系統(tǒng)數據標準化處理、校核、維護與使用標準可參照GB/T51187。5.4智慧運維系統(tǒng)平臺層5.4.1智慧運維平臺宜具備以下基本功能：a)可對污水處理設備進行全生命周期管理，包括設備入廠記錄、工況監(jiān)控、故障診斷及維修記錄等；b)可對污水處理過程中采集的各項數據進行模型模擬和深度分析；c)可對異常情況發(fā)出報警通知，并提供故障排除方法；d)可對數據進行安全保護，包括數據加密、備份等措施，確保數據安全性和完整性；e)可進行系統(tǒng)升級和維護，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。5.4.2智慧運維系統(tǒng)應用模型宜符合下列要求：a)包含水動力模型、ASM模型（活性污泥數學模型）等應用于污水處理領域的主要數學模型；b)模擬對象宜包括污水處理廠管網、生化反應池、沉淀池等；c)可對污水處理過程中采集的各項數據進行深度分析，形成數據圖、數據表等可視化信息；d)模擬軟件宜采用國內外知名且成熟的通用或開源模型平臺。5.4.3智慧運維系統(tǒng)數據采集體系宜符合下列要求：a)具備多源、異構數據采集、數據傳輸及數據管理能力；b)具有數據校驗等安全保障功能，以確保數據傳輸的準確性和可靠性；c)進行統(tǒng)一的數據定義、數據存儲，對多源、多格式、多類型數據進行分類建設數據庫；d)基于開放、標準的軟件架構，運用文件傳輸、物聯網協議、服務發(fā)布等多種采集技術；e)建議采用人工采集、系統(tǒng)自動采集等多種途徑，滿足交叉比對需求。因特殊原因確無法實現自動采集時，可采用人工采集錄入數據。5.5智慧運維系統(tǒng)應用層5.5.1宜覆蓋污水處理設施運行、工作流程管理、設施工況監(jiān)控、廠區(qū)視頻監(jiān)控、數據庫管理、用戶隱私管理、應急管理等市政污水處理廠運行維護所涉及的主要工作內容。5.5.2宜滿足對市政污水廠智慧運維管理“一屏展示、一網管理”的要求，各項處理單元產生的數據運行在一個網絡上，實現一張圖、一個屏能瀏覽各項數據。4T/SDEPI042—20245.5.3系統(tǒng)應用宜包含以下功能：a)可視化展示；b)實時監(jiān)控；c)輔助管理調度；d)數據記錄、數據存儲、數據分析；e)風險預警及通知；f)用戶隱私管理。5.5.4移動端應用宜符合下列要求：a)包含個人以及企業(yè)級應用，具備擴展企業(yè)信息化應用場景功能；b)主要功能應包含外業(yè)操作、遠程監(jiān)測、遠程控制、指標管理、統(tǒng)計分析等內容。5.6智慧運維系統(tǒng)用戶層5.6.1用戶層位于技術架構參考模型的頂層，主要明確智慧運維系統(tǒng)的用戶群體，具體包括：a)運維人員；b)運營單位；c)社會公眾。6智慧運維系統(tǒng)實施6.1監(jiān)測報警6.1.1監(jiān)測感知設備布設點位宜選取污水處理設施內、排水口、泵站等重要節(jié)點。6.1.2監(jiān)測項目宜包括水位、水量、水質、視頻、設備工況等內容。6.1.3系統(tǒng)宜具備針對出現水位超線、出水水質超標、設備工況異常、洪澇災害等危險情況的報警能力。6.2運營管理6.2.1宜引入全流程電子化的巡檢管理手段，建立巡檢資料動態(tài)更新機制，將巡檢記錄、診斷結果及維修歷史等信息及時入庫、更新。6.2.2宜對水處理設備的運行狀況進行不間斷監(jiān)控，主要包括設備電壓、電流、溫度、啟閉狀態(tài)等。6.2.3宜建設完善設施維修養(yǎng)護臺賬，形成設備健康檔案，記錄維修養(yǎng)護計劃、計劃執(zhí)行情況及維修結6.2.4宜開發(fā)移動終端設備，實現巡檢軌跡記錄、巡檢結果上報、巡檢工單處理到審核存檔的全流程智能化管理。6.3應急調度6.3.1宜建立應對不同情景（如防洪排澇、水環(huán)境污染、工程應急等）的應急管理預案并存儲至業(yè)務數據庫內。6.3.2宜建立多部門聯動、協同的應急處置調度模式，結合視頻通訊、無線圖傳等技術實現現場與指揮中心的實時、可視化聯動。7系統(tǒng)安全T/SDEPI042—20247.1污水廠運維系統(tǒng)數據傳輸和交換安全應符合GB28181、GB/T36478、GB/T37025以及國家及地方政策和技術標準的相關規(guī)定。7.2數據存儲和備份安全應符合GB/T36092的相關規(guī)定。7.3智慧污水廠運維系統(tǒng)的運行維護應符合GB/T36626以及相關國家標準的規(guī)定，保障系統(tǒng)連續(xù)無故障運行。7.4智慧污水廠運維系統(tǒng)應建立完備的運維日志體系和運維策略體系，日志管理應符合GB/T36626的規(guī)8運維驗收標準8.1驗收要求8.1.1系