三、需求分析
3.1水質(zhì)監(jiān)管
        建設(shè)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(xué)處理法對污水進(jìn)行處理，去除大顆粒雜物以及一些有害物質(zhì)，然后再將它排入河中，以減輕水體的自凈負(fù)擔(dān)。根據(jù)國家比較新規(guī)定，經(jīng)過污水處理廠處理后排放的水質(zhì)要達(dá)到國家一級A標(biāo)準(zhǔn)。如果出水水質(zhì)不能達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，那么污水處理企業(yè)將會按照國家相關(guān)法律法規(guī)受到處罰。
        因此，污水處理運(yùn)營企業(yè)比較重要的工作就是要保證其所轄各個(gè)污水處理廠排放的污水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，并且通過其不斷的研究工作和經(jīng)驗(yàn)積累，找出提高污水排放水質(zhì)的方法，改進(jìn)污水處理工藝和流程，盡量降低污水對人們生產(chǎn)生活和生存環(huán)境造成的影響。
        污水處理運(yùn)營企業(yè)必須做到對所轄各個(gè)污水廠出水水質(zhì)的實(shí)時(shí)可視化監(jiān)管，才能確保各個(gè)污水廠的正常運(yùn)行，排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。同時(shí)當(dāng)發(fā)生排水水質(zhì)超標(biāo)的事故之后，要能夠追溯到事故的原因和責(zé)任，從而能夠加以改善，切斷事故發(fā)生的根源。
3.2生產(chǎn)成本管理
        對于企業(yè)的經(jīng)營管理者來說，需要詳細(xì)的了解企業(yè)運(yùn)營的投入和產(chǎn)出。而傳統(tǒng)的管理模式舉例來說，管理者只能看出一個(gè)污水處理廠每月總的用電費(fèi)用、總的用藥費(fèi)用，并不清楚這些成本具體消耗在哪里，為什么同樣的規(guī)模同樣的工藝有的水廠運(yùn)營費(fèi)用高而有的費(fèi)用則比較低，想清楚明確的分析出這些內(nèi)容需要耗費(fèi)更多的人力物力和時(shí)間。
        因此企業(yè)的經(jīng)營管理者需要一套管理系統(tǒng)，它能夠清晰準(zhǔn)確的計(jì)算出每個(gè)水廠每臺水泵、每臺鼓風(fēng)機(jī)以及其他設(shè)備在整個(gè)生產(chǎn)過程中，每處理1噸水所消耗的水、電、藥的成本，同樣的設(shè)備能耗高和能耗低的原因在哪里，讓經(jīng)營管理者通過這些數(shù)據(jù)去決策如何改進(jìn)經(jīng)營管理方式，保證生產(chǎn)成果的前提下比較大化的降低成本。
        運(yùn)營管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)記錄所有污水處理廠的工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)，并且能夠滿足對這些海量數(shù)據(jù)的快速分析處理，對于常規(guī)的計(jì)算可以按照設(shè)定算法和周期自動完成，并且可以隨時(shí)按需查詢調(diào)用計(jì)算結(jié)果。
3.3設(shè)備管理
        污水處理廠整個(gè)工藝過程中包含的機(jī)械設(shè)備少則十幾種多達(dá)幾十種，例如大型的鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)刷、提升泵和一些小型的回流泵、加藥泵等，這些設(shè)備在工作過程中消耗著大量的水、電等能源，同時(shí)也需要定期的維護(hù)保養(yǎng)、更換易損零部件等才能保證設(shè)備以健康、穩(wěn)定、高效的狀態(tài)工作。
        需要為設(shè)備建立完整的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)庫，用于記錄所有設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（設(shè)備運(yùn)行電壓、電流、轉(zhuǎn)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(shí)所有跟設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的條件數(shù)據(jù)例如格柵前后液位差等）、報(bào)警事件（故障、超時(shí)等），存儲設(shè)備的基本信息和設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃及維護(hù)保養(yǎng)記錄。
        通過對設(shè)備完整信息的記錄，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備工作效力和能耗的分析，找出設(shè)備運(yùn)行規(guī)律和影響設(shè)備運(yùn)行的條件，建立更加合理的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，避免或者減少故障的發(fā)生，使設(shè)備始終保持比較佳性能的工作狀態(tài)，為企業(yè)節(jié)約設(shè)備運(yùn)行成本。 四、模型化的解決方案
4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)包括“水務(wù)集團(tuán)模型”、“生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)”、“水質(zhì)監(jiān)管系統(tǒng)”、“設(shè)備管理系統(tǒng)”、“成本管理系統(tǒng)”五個(gè)功能模塊，“水務(wù)集團(tuán)模型”是整個(gè)系統(tǒng)的核心，各功能塊之間相互聯(lián)系而又分工明確。 圖1污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)的組成 > “水務(wù)集團(tuán)模型”包含其運(yùn)營管理的各個(gè)污水處理廠的基本信息，包括污水處理廠的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模、工藝流程、設(shè)備種類和數(shù)量、每臺設(shè)備的功能和工作能力、所處理的水質(zhì)水量情況等，這些信息是對每個(gè)污水處理廠進(jìn)行管理的比較基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，所有運(yùn)營管理都要基于這些信息進(jìn)行。> “生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)”是建設(shè)污水處理遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)比較基礎(chǔ)的部分，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對水務(wù)集團(tuán)企業(yè)所轄的所有污水處理廠的可視化監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對各水廠的關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)、關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等情況進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
> “水質(zhì)監(jiān)管系統(tǒng)”是對污水處理廠建設(shè)績效考核的比較關(guān)鍵指標(biāo)，一個(gè)污水處理廠的建設(shè)是否達(dá)到建設(shè)初衷要求，是否能夠真正的發(fā)揮作用，有沒有正常的運(yùn)營都由水質(zhì)監(jiān)管系統(tǒng)來體現(xiàn)。
> “成本管理系統(tǒng)”對企業(yè)的管理者來說是至關(guān)重要的，通過成本管理系統(tǒng)可以清晰的了解各個(gè)污水處理廠運(yùn)行過程中成本具體的消耗，哪些部分成本消耗大，為什么消耗大，通過哪些有效途徑可以降低成本的消耗，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
> “設(shè)備管理系統(tǒng)”主要的功能就是對污水處理廠少則十幾種多達(dá)幾十種的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)管理與運(yùn)行狀態(tài)分析，其中包括設(shè)備的基本信息、維護(hù)檢修記錄、運(yùn)行故障記錄、制定運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃、進(jìn)行運(yùn)營狀態(tài)及功效、能耗的分析。
根據(jù)污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營績效管理系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)組成構(gòu)建出的污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)架構(gòu)，如圖2所示。 

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圖2污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)架構(gòu)圖
 4.2解決方案亮點(diǎn)> 使用模型高度復(fù)用性和個(gè)性屬性設(shè)置功能，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控模型、水質(zhì)監(jiān)管模型、成本管理模型和設(shè)備管理模型可以組建出一個(gè)獨(dú)立的污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理模型，通過模型可以快速的生成工藝流程圖形畫面、各種分析管理報(bào)表、趨勢以及各種復(fù)雜計(jì)算對象，“一鍵生成”一個(gè)水廠的運(yùn)營管理系統(tǒng)實(shí)例對象。
> 覆蓋全面的污水處理行業(yè)模型，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控模型、水質(zhì)監(jiān)管模型、成本管理模型、設(shè)備管理模型除了可以生成每個(gè)污水處理廠獨(dú)立管理系統(tǒng)外，也可以實(shí)現(xiàn)污水處理廠之間的水質(zhì)、成本、設(shè)備數(shù)據(jù)分析對比，把用戶系統(tǒng)建設(shè)和擴(kuò)展的工作量降到比較小化。
> 集遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸、實(shí)時(shí)集中監(jiān)控、高效數(shù)據(jù)存儲、靈活的數(shù)據(jù)分析、開放的門戶系統(tǒng)于一身，為污水運(yùn)營管理企業(yè)提供全方位的管理模式。4.3解決方案介紹
4.3.1遠(yuǎn)程生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控
        遠(yuǎn)程生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控即在運(yùn)營中心實(shí)現(xiàn)對各個(gè)污水處理廠的可視化管理，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模型、工藝流程圖模型相結(jié)合，把所有污水處理廠需要在中心監(jiān)控的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)可視化顯示，讓管理者能夠隨時(shí)了解到每個(gè)污水處理廠當(dāng)前運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題和隱患，提高對各個(gè)污水處理廠管理的效率，并且能為集團(tuán)企業(yè)減少管理成本，污水處理廠遠(yuǎn)程生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控工藝流程圖如圖4所示。  圖4 污水處理廠遠(yuǎn)程生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控工藝流程圖
 4.3.2水質(zhì)監(jiān)管        污水處理廠主要監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)包括：進(jìn)水COD、進(jìn)水PH、進(jìn)水氨氮、進(jìn)水濁度、出水COD、出水含磷、出水含氮、出水濁度等。
        每日進(jìn)入污水廠處理的總污水量和每日處理污水量，是考核污水處理廠處理能力的重要指標(biāo)，也是污水處理廠運(yùn)行管理中的一個(gè)重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。處理質(zhì)量可按設(shè)計(jì)的不同處理工藝應(yīng)達(dá)到的出水水質(zhì)進(jìn)行考核。污染物質(zhì)去除率也是衡量污水處理廠運(yùn)營效果的一個(gè)重要指標(biāo)。
        污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)將各個(gè)污水處理廠的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、顯示和歷史記錄，在運(yùn)營管理中心可以實(shí)時(shí)監(jiān)視各個(gè)污水處理廠實(shí)時(shí)變化動畫、趨勢、報(bào)表。通過系統(tǒng)提供的水質(zhì)分析報(bào)表模型、水質(zhì)分析曲線模型，可以實(shí)現(xiàn)對某個(gè)污水處理廠或者污水處理廠之間的水質(zhì)對比分析和統(tǒng)計(jì)。例如，某污水處理廠一季度進(jìn)出水水質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表，其中包括各個(gè)參數(shù)的比較大比較小值變化范圍、污染物質(zhì)去除率計(jì)算結(jié)果等如圖5所示。 圖5 水質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表
 4.3.3生產(chǎn)成本管理        城市污水處理廠生產(chǎn)過程中消耗的成本分析通常包括污泥處理部分。生產(chǎn)成本分析項(xiàng)目包括能源消耗費(fèi)、藥劑費(fèi)、固定資產(chǎn)基本折舊費(fèi)、大修基金提存、日常維護(hù)檢修費(fèi)、工資福利費(fèi)等。
        其中估算能源消耗費(fèi)用、藥劑費(fèi)、日常維護(hù)檢修費(fèi)等費(fèi)用分析要基于各個(gè)污水處理廠上傳到污水處理運(yùn)營管理中心的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行。
        污水處理廠消耗的能源主要是指電能，污水處理廠的鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)刷、水泵都屬于高能耗設(shè)備，其耗電量占整個(gè)污水廠耗電量的比例高達(dá)80%。通過污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營績效管理系統(tǒng)的能耗分析功能，分析出各個(gè)設(shè)備的能耗比例和能耗變化趨勢，可以為運(yùn)營管理工程師提供改進(jìn)設(shè)備使用方法、改進(jìn)工藝的依據(jù)，以達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。
        污水處理廠另一主要消耗為藥劑，例如絮凝劑等，絮凝劑的投加以往都根據(jù)水廠工程師的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。通過對投加藥劑量的記錄和不同劑量水質(zhì)的變化趨勢的分析，即可得出在不同水質(zhì)、水溫、季節(jié)等情況下投加藥量的比較佳值，這樣即可避免投加藥量不夠或者是過量浪費(fèi)。
        污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)提供豐富的成本分析報(bào)表、曲線、棒圖、餅圖模型，用戶可根據(jù)需求選擇對應(yīng)的模型生成成本分析對象，靈活方便的完成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。4.3.4設(shè)備管理
        污水處理廠的所有設(shè)備都有它的運(yùn)行、操作、保養(yǎng)、維修規(guī)律，只有按照規(guī)定的工況和運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，正確地操作和維修保養(yǎng)，才能使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備在長時(shí)期運(yùn)行過程中，因摩擦、高溫、潮濕和各種化學(xué)效應(yīng)的作用，不可避免地造成零部件的磨損、配合失調(diào)、技術(shù)狀態(tài)逐漸惡化、作業(yè)效果逐漸下降，因此還必須準(zhǔn)確、及時(shí)、快速、高質(zhì)量地拆修，以使設(shè)備恢復(fù)性能，處于良好的工作狀態(tài)。
        設(shè)備管理包括設(shè)備的基本信息管理、設(shè)備運(yùn)行管理和設(shè)備維護(hù)管理三個(gè)部分。
        設(shè)備基本信息包括：設(shè)備名稱、設(shè)備編號、設(shè)備型號、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、設(shè)備類別、設(shè)備規(guī)格、同類設(shè)備數(shù)量、設(shè)備負(fù)責(zé)人、所屬污水處理廠、所屬工藝、設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)技術(shù)手冊資料等信息。設(shè)備基本信息管理包括：錄入、修改、刪除、查詢設(shè)備及設(shè)備相關(guān)信息。
        設(shè)備運(yùn)行管理主要包括的內(nèi)容：設(shè)備運(yùn)行日志、設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)、設(shè)備運(yùn)行分析等功能。
        設(shè)備維護(hù)管理的主要內(nèi)容是：設(shè)備故障記錄、設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)記錄。
        污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)提供針對各種不同設(shè)備特征的設(shè)備管理模型，設(shè)備管理模型中包含著設(shè)備所有的相關(guān)信息，為管理人員了解設(shè)備運(yùn)行狀況、工作效率、成本消耗等變化提供各種數(shù)據(jù)信息。如圖6所示，設(shè)備維護(hù)計(jì)劃提醒表。  圖6設(shè)備維護(hù)計(jì)劃提醒表
 五、結(jié)束語         亞控科技模型化的污水處理廠遠(yuǎn)程運(yùn)營管理系統(tǒng)解決方案，為用戶提供全新的信息化管理系統(tǒng)開發(fā)模式，讓用戶可以快速的組態(tài)創(chuàng)建信息化系統(tǒng)并且易于維護(hù)和擴(kuò)展，為污水運(yùn)營企業(yè)提供功能強(qiáng)大的可視化在線生產(chǎn)過程監(jiān)控、生產(chǎn)成果管理、成產(chǎn)成本管理、設(shè)備維護(hù)等功能，為管理者決策提供支持，降低企業(yè)運(yùn)營成本。

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