【案例】浙江富春紫光环保智慧水务项目

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近200例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：浙江富春紫光环保智慧水务项目   

推荐单位：武汉华信数据系统有限公司

参与环节：工程总包

项目所在地：浙江省杭州市

项目概况

根据浙江富春紫光环保股份有限公司全面发展规划要求，为了改进公司管理方式，促使实现高效数字化、信息化协同管理，公司计划依托智能化管理平台，逐步实现科学、有序的发展目标。此次建立智慧水务管理平台的核心方针是运用信息化、数字化技术，打造水务生产各业务环节的一体化、网络化、智能化的全方位感知系统，助力公司实现全程实时监测和调度，有效提高各环节的数据利用效率，以实现统筹打造行业典范的战略目标.

示范意义

2023年2月，紫光环保荣获“国家高新技术企业”称号，并取得由浙江省科学技术厅、浙江省财政厅及国家税务总局浙江省税务局联合颁发的高新技术企业证书。信息化、数字化对各行各业的发展所带来的影响是深刻的，其促使了水务行业积极迈入智慧阶段。武汉华信数据系统有限公司秉承聚焦行业发展需求、致力于为客户提供水行业的智慧化解决方案，通过新一代信息技术与水务行业的深度融入，打造了一系列智慧水务系列产品，实现对全业态关键环节的可感知、可优化、可控制，从而保障水务设施安全运行，提高水务运营效率，推动紫光环保形成整个业务链的智能覆盖，赋能运营单位提升水务行业核心竞争力.

项目亮点介绍

（1）实施效果

浙江富春紫光环保智慧水务一期一阶段项目建设内容主要包括系统总体架构建设、业务应用体系建设、自动化系统改造以及大屏建设四大方面，依据集团标准化成果构建紫光环保智慧水务生产运营一体化平台，支撑公司后续水务行业运营更高效、管理更科学、服务更优质。自2022年3月起，智慧水务平台V1.0上线试运行，稳定运行一段时间后，2022年12月，智慧水务平台V2.0成为保障生产全生命周期质量、进度、安全的重要手段， 实现各级单位运营生产的数字化、信息化管理，提高了人均生产效率与优化调度等管理水平.

（2）社会效益

将先进智能控制理论与水务行业技术不断融合完善，实现了数据的集中处理，为公司管理层面决策分析提供及时、全面、准确的数据基础，协同基础员工提升工作素质与技能水平，减少了由于信息不对称造成的风险状况，统筹谋划，一体兼顾、按需设计、利旧整合，助力深化水务资源调配管控的智能化应用.

（3）生态效益

该项目紧密联系自然、社会、水生态环境和工程安全等四大监测体系，秉承低碳、绿色、循环等理念，对实现绿色可持续发展具有重要意义.

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

A、微服务架构

智慧水务平台软件采用微服务体系架构进行建设，微服务支撑系统遵循面向业务、基于构件的思想，为各种构件提供了稳定的运行和维护环境，采用微服务支撑系统使得系统具有更高的稳定性、可靠性。

B、实时数据存储及缓存服务

采用InfluxDB、Redis构建实时数据分布式时序存储及高性能缓存服务。实现分布式和水平伸缩扩展。应用于性能监控，应用程序指标，物联网传感器数据和实时分析等的后端存储。主要用于厂级设备、仪表实时数据存储。高性能键值对（key-value）的内存数据库，性能优秀，数据在内存中，读写速度非常快，支持并发10WQPS。单进程单线程，是线程安全的，采用IO多路复用机制。丰富的数据类型。支持数据持久化。作为消息中间件使用，支持发布订阅。主要用于厂级设备、仪表实时数据秒级刷新显示。

C、流媒体视频技术

采用高性能的流媒体服务框架，目前支持rtmp/rtsp/hls/http-flv流媒体协议。支持Linux、Macos、windows、IOS、android平台，支持的编码格式包括H264、AAC、H265（仅rtsp支持H265）；采用的模型是多线程IO多路复用非阻塞式编程。最大限度的榨干CPU、网卡性能；轻松达到万兆网卡性能极限。同时也能在高性能的同时，做到极低延时，画面秒开。主要用于厂级视频监控、云台控制、定时快照，视频监控设备必须支持RTMP及ONVIF协议。

D、图像识别技术

采用腾讯、百度智能图像识别引擎，主要用于栅渣识别、防护识别、热成像测温识别、越界识别、设备识别、报表数据识别。

E、智能语音交互技术

采用智能语音交互引擎，主要用于APP功能操作、专家知识库、数据检索等场景。

F、近场通讯技术

采用近场通信技术，主要用于设备管理、移动巡检、人员定位等场景应用。

G、VR虚拟现实技术

基于实景模拟仿真平台，建立厂区的及周边实景模型，各主要车间和主要作业工艺流程的实景图像建模及工艺流程动态模拟，展示整体厂区、主要车间及生产线的实时信息，并且能够通过互动，实现实景各个角度的呈现以及站内的虚拟漫游；并可以展示静态文字、视频以及3D平面图交互展示等多媒体信息。

H、大数据相似度算法

采用大数据相似度算法结合水厂采集到的历史生产运行数据，通过当前进水量指标以及过程指标设定来实现未来时间出水口水质预测数据。

I、物联网平台技术

物联网平台是一个集成了设备管理、数据安全通信和消息订阅等能力的一体化平台。向下支持连接设备如PLC、仪表、水质监测站等，采集设备数据上云；向上提供云端API，服务端可通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制。

（2）工艺/装备原理

智慧水务平台，是结合浙江富春紫光环保公司信息化现状、管理模式，根据水务企业未来发展需求，尽可能融合当前领先、实用的水务行业和信息领域的新技术为指导，进行的架构规划；规划对现有信息系统、网络基础建设和业务进行了梳理，从下至上归结为水务数据传感采集层、IT基础设施层、数据资源服务层、应用支撑层、应用软件服务层五个方面；通过分层设计，让整个架构更加明晰，模块间相互协作，体系间下层为上层服务.

（3）工艺/装备特点

软件系统充分考虑到用户管理信息系统发展规划的要求，将来能够实现和现有的应用系统在统一的应用平台上扩展使用。

水厂运行监控模块应允许用户自定义监视画面，任意更换流程图和调整监测点，不需要进行二次组态开发。

为保证系统性能，软件必须有较高的曲线绘制速度。对于每分钟采集一次的仪表，APP端曲线平均加载速率不低于4700条/秒。

系统提供查询数据修改痕迹功能，修改数据的权限是可控的，默认不开放此权限。

为保证系统性能，软件必须具有较强的海量实时历史数据管理功能，Web端曲线压缩率不低于97%。

具备完善的报表、运行曲线生成、成本分析等功能。

用户能修改、自定义报表模板，所有数据、报表可以导出为Excel格式文件；

用户具备简单的报表界面，培训后可自行增加报表，非常灵活；

系统不仅能实现运行数据实时采集，还能实现相关数据的人工录入；

系统具有手机APP移动端数据查看曲线报表、管理功能；

不同层级进行严格的权限管理功能，能方便实现分级管理，可以及时、灵活调整，也可以撤销或新设立权限；

良好的用户界面，不同层级的用户可自定义页面布局，如显示工艺流程图、各种数据分析图表等；

用户可以对单个数据（比如水质）进行对比，具有环比，同比功能；

不同的数据之间（比如进出水质，水量指标等）可以单Y轴和多Y轴分对比，找出运行规律，可设定平均值和报警线方便数据分析；

系统具备页面、短信等预警功能，用户能够根据需要对特定的参数进行上限，下限，趋势等预警，具有报警统计功能，可以根据工艺段和设备类型统计分析；

具有数据级容灾和应用级容灾，具备完整的系统备份、还原功能；

系统各模块满足7x24小时不间断稳定运行；

具备完善的接口服务，可以随时对接其他系统，完成无缝对接；

具备完善的故障处理机制，监控平台进行故障推送，包括短信，微信，邮件方式通知用户和运维中心。

具备完善的加密机制，终端的数据传输可以防止黑客进行数据窃取。

（4）应用工业领域

本系统应用于水务行业的运营管理领域，可面向城镇污水运营企业、水务运营集团化企业等，实现高效的水务运营管理。

首先，实现对污水处理业务运营数据的全面在线管控，特别是对于生产过程参数指标和设备运行状态的监控、设备及构筑物的日常管理、辅助现场安全生产及异常情况的应急处理等，从而实现生产单位内部的高效管理。

其次，利用智慧水务平台，生产可进行综合化、可视化、图形化的数据统计、对比和分析，为生产单位优化业务生产工艺，指导实际运营管理工作，帮助基层员工找到问题解决方案，实现快速、高效、专业、科学的经营、智慧的诊断和决策，最终实现合理削减能源和人力消耗，全面落实节本增效。

最后，智慧水务平台满足公司领导层快速掌握公司整体经营及营收情况的需要，通过对生产单位生产运营状况和目标完成情况的实时监控、统计分析，从而为公司总部进行项目投资、生产运营优化调整、公司战略分析决策等工作提供全面合理的数据决策支撑.

（5）工艺/装备流程图

（6）项目部分案列照片

编辑：黄延丽