排水公司监管信息平台建设研究

摘要：该文在水务自动化的基础上，利用计算机技术及网络技术，实现企业生产过程、调度管理、事务处理和决策等业务过程的信息化、智能化、专业化，从而降低企业运行成本，提高经济效益。该文介绍了某排水公司城区污水处理监管信息平台的建设情况，分析平台建设的技术特点，为企业管理带来的创新，展望平台在智慧水务、大数据分析方向的应用。

关键词：智慧水务；大数据；信息化平台

随着各地“智慧城市”的布局与规划，作为城市市政重要组成部分的水务行业也正在进行“智慧”的创新改革，“智慧水务”理念也随之产生。各水务集团利用自动化、物联网、互联网、云计算、IT、智能分析等技术手段，对城市水资源信息进行智慧地感知、分析、集成和应对，通过对各类关键数据的实时监视和智能分析，进行分类、分级预警，并利用消息推送、短信、声光报警等方式通知相关负责人，同时给予相应的辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务运营系统的整个生产、管理和服务流程，使之更加数字化、智能化、规范化，从而达到“智慧”的状态。从而为市民提供一个更美好的生活和工作环境，为企业创造一个更有利的商业发展环境，为政府构建一个更高效的城市运营管理环境。

1企业背景介绍

排水公司主要承担中心市区排水以及污水的收集、处理、达标排放和污水处理系统的建设与管理。下辖福星、娄江、城东3座污水处理厂，承担着约300km污水主管网、30余座污水提升泵站、10余座污水提升泵井，6600多座污水窨井的管理养护任务。污水日处理能力36万m3，其中，福星污水厂处理能力为18万m3/d，娄江污水厂为14万m3/d，城东污水厂为4万m3/d，尾水排放全面优于国家一级A标准。

2原监控系统介绍

2009年以来，排水公司相继完成对福星、城东、娄江3个污水厂的改（扩）建工程；2013年至2014年，对城区污水管网100多座窨井安装窨井液位计，并建立中心城区污水管网SCADA系统，从而提升中心城区污水管网监控与数据分析的技术水平；2015年对下辖的28座中途提升泵站、15座提升泵井、福星片区控制中心、娄江片区控制中心、城东片区控制中心、管网所控制中心、排水公司调度指挥中心进行了升级改造，完成了排水泵站自控基础设施的布局。至此，排水公司有排水泵站自动化控制系统（InTouch9.5）、城东污水处理厂自动化控制系统（WinCC6.2）、福星污水处理厂自动化控制系统（WinCC6.2）、娄江污水处理厂自动化控制系统（iFIX4.5）及管网SCADA监控系统（B/S）共5套监控系统，设立有排水泵站中央控制室、城东污水厂中央控制室、福星污水厂中央控制室及娄江污水厂中央控制室4个控制中心，其架构如图1所示。

3监管信息平台建设

2016年，为了持续推进排水公司的信息化的发展，对福星、城东、娄江3座污水厂及排水泵站自控系统进一步完善改造；对中心城区排水管网窨井监测终端布点进一步扩展优化；构建公司及集约化生产运行调度管理平台和公司级及排水处监管信息平台，从而适应城市水务信息化建设的发展要求。排水公司设立运行控制中心，通过生产运行调度管理平台（如图2所示）对城东污水厂、娄江污水厂、福星污水厂及各提升泵站、提升泵井集中管理、统一控制，实现泵站（井）—管网—污水厂的一体化调度。生产运行调度管理平台采用Wonderware2014R2系统平台组态开发，设立有2台同等配置数据采集服务器兼历史数据服务器（冗余架构），1台组态服务器，5台操作员站。服务器操作系统为Windows2012，历史数据库为WonderwareHistorian，操作员站操作系统为Win7。平台由3层网络及相应设备构成。第一层为信息层，包括中心交换机、IO数据采集服务器、历史数据服务器、组态服务器及操作员站组成星型网络，采用TCP/IP协议。第二层为控制层，包括现场各PLC站、工业以太网交换机、光纤环网交换机、现场操作员站，采用EtherNet/IP协议。其中，娄江污水厂、福星污水厂现场各自形成光纤环网，通过专线与运控中心核心交换机连接。为防止福星和娄江2座污水厂与运行控制中心的专线出现网络故障，导致生产运行调度管理平台无法对2座污水厂的生产情况进行监控，在原中央控制室各部署1台InTouch2014单机运行版。城东污水厂现场形成光纤环网后直接与运控中心核心交换机连接。各提升泵站/井因为站点分散，无法形成环网，采用专线或者无线的方式接入运控中心。第三层为设备层，包括现场各PLC站下属PLC子站、仪器仪表、电气设备、电力网络仪表等组成，采用EtherNet/IP、S7、PROFIBUS、Modbus等协议。生产运行调度管理平台的建设，将原有的4个控制中心功能整合到一个统一的运行控制中心，节省人力成本，并为人员的培训提供便捷。监管信息平台采用B/S架构，设立有1台数据服务器，1台应用服务器和1台数据采集服务器。其中数据采集服务器通过采集生产调度管理平台的生产过程数据，为监管信息平台提供底层基础数据。监管信息平台包括综合监控模块，对排水公司各生产单位的主要生产数据及指标进行监测。设备管理模块，对排水公司的生产设备的采购、使用、保养、维修及报废进行全生命周期的管理，分析、统计出生产中各类易耗品，故障维修时常等，为合理库存提供数据支撑；生产巡检模块对排水公司生产单元各巡检点制定巡检计划、实施并记录巡检情况、统计巡检计划执行情况；报表管理模块对排水公司生产数据进行分析统计，形成各类基础数据日、月、年报表，生产指标报表，电耗、药耗报表等，为生产决策提供数据依据。

4结语

生产运行调度管理平台的建设，使排水公司能对泵站—管网—污水厂进行集中管理，统一控制，实现厂、网、站的一体化调度，并由原来的4个控制中心合为1个控制中心，为公司节省人力成本，操作人员的培训变得简洁。基于生产运行调度管理平台而搭建的监管信息平台，通过对原始生产数据的分析、统计，为排水公司领导层的生产决策提供数据支撑。平台实现了排水公司各生产单元的统一控制，但网络的稳定性仍制约平台的稳定，福星、娄江与运行控制中心的专线网络偶尔会出现中断，导致运行控制中心无法对中断的污水厂进行监控，需临时由污水厂现场单机版上位机接管监控功能，因此，在网络方面，可以采用不同网络运营商双网络接入，在其中一路网络故障时，切换至另一路网络运营商网络，以保证网络通畅。生产数据的积累，为今后泵站优化调度模型、污水厂生产运行模型提供数据支撑。

参考文献

[1]傅晓冬.基于Logix平台的祥符水厂自控系统介绍[J].给水排水，2016（12）：123-125.

[2]陆继诚.从“自动化”到“智慧化”——智慧水厂建设的新思路[J].给水排水，2017（11）：1-3.

作者:付炜炜 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司