福光水务 | 污水厂数字孪生智能化解决方案
政策牵引，数字孪生污水厂提速建设迎来新机遇
2022年1月国务院印发的《关于加快推进城镇环境基础设施建设的指导意见》中提到，“以数字化助推运营和监管模式创新，充分利用现有设施建设集中统一的监测服务平台，强化信息收集、共享、分析、评估及预警，将污水等处理处器纳入统一监管，加大要素监测覆盖范围，逐步建立完善环境基础设施智能管理体系。”
国家“十四五”规划纲要，“十四五”数字经济发展规划，中共中央国务院印发《数字中国整体布局规划》等文件提出，要积极完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，以因地制宜为原则探索建设数字孪生城市。
在此大背景下，如何正确运用数字技术，使之与水务企业基础设施、生产运营和经营模式相融合，赋能传统水厂升级成为智慧水厂，是未来打造水务行业新格局下数字水务体系的重要基础和必要条件。
传统水厂升级痛点
1.信息孤岛，统筹困难：水厂建筑、生产设备、管路系统等数据各自独立，应用系统相对分散，缺少统一的管理和工作平台，制约企业数字化转型效率。
2.巡检运维效率低：目前大部分水厂采用的都是人工巡检方式，巡检压力大，且当出现故障时，无法把水厂各个系统数据串联起来，导致维护不全面且无法提前预防突发事件。
3.数字化应用能力不足：大部分水务企业仍处于信息化初级阶段，数字技术赋能业务的水平偏低。运营环节和操作流程管理粗放，人、财、物、事管理系统有待优化，管理效率偏低。
针对这些痛点问题，福光水务的污水厂数字孪生智能化解决方案将全方位、全流程协助传统水厂进行智慧化改造。
污水厂数字孪生智能化解决方案
1.完善感知层体系，实现数据与控制一体化
感知层集在线仪器、生产设备与控制系统于一体，构建数据通讯桥梁，整合控制体系，形成全面感知网络，为智能化运营奠定基石。
2.5G网络构筑坚实网络层，确保数据传输稳定
融合5G与互联网技术，构建网络层体系，支持多样网络方案，保障数据传输稳定可靠，提升运营效率。
3.搭建生产管控一体化平台，数据采集无缝管理
运用物联网、云计算与大数据技术，构建生产管控一体化平台，实现关键指标与设备参数实时采集，数据直达管理中心，确保数据安全存储，高效利用。
4.打造物联网污水厂综合运营管理体系
整合物联网技术，构建污水厂综合运营管理体系，深度剖析生产运行数据，优化决策，打造智能化运营新模式。
功能模块
1.水厂看板
污水厂一体化运行看板，集成实时生产、视频监控、运维及管理信息，构建一图总览决策体系，覆盖整体态势、水质监测与联动指挥，形成多跨协同数字化格局。系统高效分析庞大数据，即时提供处置建议，精动态管理水务流程，实现资源优化、响应提速、管理精细与决策科学。融合GIS、物联网与业务指标，打造水厂、管网、泵站运营一体化视图，具备信息集成、参数一目了然、提升效率、支撑运营决策及增强透明度的多重效能。
2.数字孪生
通过整合视频融合、BIM、5G通信、物联网感知、云计算平台及大数据分析等技术手段，围绕着水质达标、安全生产以及高效节能等核心目标，精心构建一套全方位的污水处理厂智慧管理体系，涵盖了厂区建筑、生产设备、管线设施等关键元素的三维立体场景，实现对污水厂实时运行状态与日常管理信息的智慧化管控，确保污水处理过程的每一环节都能在科学指导下、高效运作中、安全标准内以及智能化监管下进行，从而全面提升污水处理效能，实现环境友好与可持续发展的长远目标。
3.生产管理
生产管理系统聚焦污水厂的综合生产，为企业的日常运作管理提供直观、高效的运行监控蓝图，对各环节工艺异常进行警报和提示，确保生产过程安全。系统从源头进水开始，贯穿整个水处理过程，实现数据的全面采集、实时发送、智能整理与深度统计，形成详实的报表和趋势曲线分析，为用户提供清晰的数据视图。系统囊括实时监测、生产运行、应急管理、水质评估、生产报表编制及值班管理等多个关键子系统，共同构建了覆盖生产全流程、响应迅速且评估精准的智能化运营平台，显著提升了水处理管理的效率与质量，确保了企业的稳定运营和环境的可持续发展。
4.设备管理
设备管理系统的核心目标在于对污水厂内处理设备、数据采集装置、计量设备等关键设施设备进行全方位的数据存储、深度分析、精准统计及科学维护，实现设备从采购到退役的全生命周期精细化管理。以此延长设备的使用年限，降低企业的管理和运维成本，实现了经济效益与设备效能的双提升。系统集成了设备档案管理、操作日志记录、维修工单处理、定期巡检点检、维护保养计划、实时监控预警、能耗效率管控以及多维度分析报表等多项功能，形成了一个包含设备管理全流程、响应迅速、决策支持精准的智能化平台，为污水处理设施的高效、安全与经济运行提供了坚实保障。
5.运维管理
针对运维业务中普遍存在的挑战，如任务计划的制定、事件上报的处理、工单的精准派发、事件的高效处置以及绩效考核的有效评估等难题，运维管理系统为用户提供了全方位的解决方案，显著提升运维工作的精细化管理水平。系统通过建立一套标准化的运维工作流程，确保工作计划的科学合理性与全面性，事件上报信息的准确及时性，同时在人员考核方面实现了公平、客观的评估机制，以此有效整合资源，优化运维效率，并通过实时监控与数据分析，及时发现并解决潜在问题，确保运维工作的连续性、安全性和服务质量，为运维业务的高效、规范运行提供了强有力的技术支撑。
6.门户网站
排水门户网站是为用户打造的综合信息服务平台，系统设立了便捷的功能入口和系统入口，为用户提供快速访问各项服务的途径，同时用户可通过门户网站迅速查看排水系统的关键运营指标和生成的各类报表，以协助用户实时监控排水系统运行状态和运营成效。门户网站还提供了公告信息查阅功能，使用户能够及时获取最新的政策法规、行业动态和技术更新等信息。通过排水门户的应用，加强了信息的即时传播和共享，也促进了部门内部的沟通与协作，为提升排水管理工作的透明度和效率提供了有力支持。
7.移动APP
移动APP为用户提供了污水厂信息的全面展示平台，确保数据随时可查，并满足不同用户角色需求。用户可以便捷查阅污水厂的所有生产数据的实时情况，同时，对各站点及关键管理点的视频监控进行在线查看，确保运营状况一目了然，能够远程监控和管理各站点的在线设备，以及设备采集数据的详细情况，实现对污水处理过程的精细化控制，确保运营效率与安全性。
建设意义
1.保证设备稳定运行
实时监控设备运行情况；自动控制、分析生产数据，及时调整设备运行工况，保证设备稳定运行。
2.实现运营成本降低
提升运维效率，减少设备故障，优化运维人员、降低能耗等物料消耗，实现运营成本降低。
3.方便统一管理
能够第一时间掌握各污水厂运行运维情况，便于企业集中管理。
福光水务污水厂数字孪生智能化解决方案实现污水厂全流程自动化控制、运维数字化管理、设备资产全生命周期管理、一体化安全管控，生产运行安全可靠。以更加精细、动态和智慧的方式辅助水务企业管理运维，同时，为构建数字化、智能化的未来社会做出积极贡献，共同展望数字孪生发展新蓝图。
主要从事环境监测仪器仪表分销，环境监测系统的集成与运维；环境监测仪表的研发、生产与销售业务；智慧水务信息化系统的研发与应用；市政排水管网维护工程等业务。
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