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在当今数字化浪潮下，传统水厂正面临着转型升级的重大机遇。智慧水厂生产管理系统解决方案应运而生，为水务行业带来了一次革命性的变革。

一、建设背景：顺应时代潮流，满足发展需求

随着智慧城市建设的推进，住房城乡建设部及八部委相继发布文件，强调智慧城市是运用新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。作为城市重要基础设施，水厂也需紧跟步伐，实现信息化与工业化的深度融合。

我国现有众多城镇给水排水系统，但大部分水务公司仍处于信息化 2.0 阶段，向智慧水厂拓展成为必然趋势。智慧水厂以 “安全运行、节能降耗、保障水质、减员增效” 为目标，通过新一代信息技术，实现全方位、全过程的高效节能、绿色环保、环境舒适化运营。

从发展阶段来看，水务经历了自动化（1.0）、信息化（2.0）阶段，如今正迈向智慧化（3.0）阶段。每个阶段的驱动力、技术特征各异，智慧化阶段在云计算、物联网、大数据等技术助力下，实现了全面感知、互联、数据挖掘与分析以及智能化应用。

智慧水厂相比传统水厂，在巡检方式、工艺控制、经营成本、管理模式等方面具有显著优势。它能带来生产运维成本降低、设备系统可靠性提高、节能降耗、运营人工成本降低以及企业管理层级和能力提升等收益，具备全面信息感知、主动服务体验、多元化设备控制、科学化决策、及时应对策略等五大特点。

二、建设方案：构建智能化水务运营体系

（一）总体设计

1. 设计思路 ：
2. 构建高可靠、自动化、智能化的水厂控制系统，为 “少 / 无人值守” 奠定基础。
3. 打造基于工业物联网的统一设备接入与采集平台，保障现场设备在恶劣环境下稳定运行。
4. 建立精细化、规范化、科学化巡检管理模式，综合管理巡检养护记录，预防生产事故，为设备养护维修提供依据，并关联人员绩效考核。
5. 构建设备全生命周期运维体系，实现区域式多厂设备维修与养护管理业务的协调作业团队统一调度，优化整合运维管理体系。
6. 总体架构设计 ： 基于物联网、云计算、大数据等核心技术，构建水厂生产管控一体化平台及支撑体系。感知层设备涵盖各水厂的在线仪器仪表、生产设备、控制系统等，通过数据协议转换功能，采集生产运行数据并建立数据通讯。利用 5G 网络、边缘云计算与互联网融合构建网络层体系，确保数据传输可靠。
7. 网络架构 ： 智能工厂内网络分为办公网络、工控网络、巡检网络和安防网络四类，分别满足不同部门和业务的网络需求。
8. 功能需求分析 ：
9. 建立生产运行监控服务，实现远程集中化水厂运行综合管理，让管理人员全面了解生产状况。
10. 提供科学应急预案或专家知识库，自动应对常见突发情况，降低事故风险。
11. 借助云计算与时空数据库，深度挖掘海量数据，发挥数据价值，如 KPI 指标分析、设备故障诊断等，提升企业科技实力。
12. 构建设备全生命周期运维体系，满足生产工艺调整、监测、工单运维管理、安全隐患排查等需求，借助移动互联网实现实时管控，提升管控水平，保障生产安全。
13. 结合人员组织结构，建立科学高效办公流程，降低人员工作负荷，为领导提供科学监管考核手段。
14. 性能需求分析 ： 指标类型涵盖时延性、系统容量、可靠性、维护性等，各项指标明确取值范围，如普通页面响应时间 ≤3 秒，后台服务软件 MTBF ≥360h 等，保障系统稳定高效运行。
15. 接口需求分析 ： 包括 ERP 数据接口、视频监控系统接口、OA 系统接口、档案系统和报表系统接口、水力模型和调度系统接口、上级智慧水务系统接口等，实现不同系统间的数据交换与共享，满足智慧水厂运营的多样化需求。

（二）功能模块

1. 运行驾驶舱 ： 为各级生产运营管理层人员提供统一管理入口，图形化显示全厂绩效及各项指标数据，设置生产运行重要事件提醒图标，方便管理层进行运营绩效评估和辅助决策。
2. KPI 统计和分析模块 ： 建立水厂运行关键绩效指标评估机制，从多方面定期评定运行管理状况，以多维度统计图表展现绩效结果，识别薄弱环节，为管理优化和决策提供数据支持，展现形式多样且支持大屏输出展示。
3. 运行监控与管理 ：
4. 运行监控 ：对水厂重点设备设施、工艺段运行环节进行集中监视，真实反映运行情况，应急情况下可远程控制重要设备。
5. 视频监控 ：集成视频监控系统，实现远程实时浏览、存储、回放等功能，可按水厂工艺段分类浏览视频，全面管理视频相关事宜。
6. 报警监测 ：提供实时报警体系，监测水质超标、工艺段运行异常等情况，用户可自定义报警规则、接收人及方式，系统对报警情况进行统计和分析，为管理决策提供支持。
7. 数据分析 ：展示监控测点实时与历史数据，以多种图表形式呈现，支持同比和环比分析，可导出曲线图和打印数据文件。
8. 业务报表 ：自动生成运行报表，数据来源多样，支持数据核对、补录以及报表的保存、打印、导出等功能，满足数据挖掘和分析需求。
9. 数据管理 ：提供数据填报界面，采集人工填报数据，如水质化验、电耗、药耗等，纳入平台数据中心用于统计和报表。
10. 系统配置 ：赋予系统管理员权限，可根据管理需要对系统进行配置、控制和管理，保障系统安全，实现多层面的分级和权限管理。
11. 设备管理 ：
12. 设备台账管理 ：分类管理生产设备，统计运行时间，分析健康状况，收集设备各类资料。
13. 润滑台账管理 ：对设备润滑相关情况进行管理。
14. 设备检修管理 ：提醒邻近检修、润滑计划，记录设备维修、检修保养情况。
15. 工单管理 ：涵盖设备润滑、检修、报修等工单管理。
16. 设备库存管理 ：对设备库存信息进行管理。
17. 设备分析 ：对设备相关数据进行分析。
18. 设备消缺管理 ：建立设备问题从发现到解决的流程化管理模式，记录故障情况，为设备选型等提供数据支持。
19. 设备工单管理 ：管理各类设备工单。
20. 设备维修管理 ：实现设施维护各环节的管理及综合统计分析。
21. 设备运维养护管理 ：建立设备全生命周期管控台账，制定养护计划，智能提醒运维人员，降低养护成本，移动端可查询设备数据。
22. 多维数据分析 ：提供生产数据多维查询与分析能力，挖掘数据价值，为管控人员提供决策依据。
23. 设备库存分析 ：规范库存管理流程，对物料全生命周期信息进行科学管理，满足不同运营要求。
24. 应急预案管理 ： 建立全数字化风险管理手段，融入现有风险管理体系和应急预案，实现风险预案维护、风险处理记录、风险事件查询与统计、风险事件联动等功能，保障智慧水厂运营与应急处置。
25. 人员绩效管理（预留） ： 实现人员根据工作类型查看个人工作及考核评估情况，让管理人员全面了解工作状况，提高工作质量和效率。
26. 专家决策支持（预留） ： 依托云计算，建立决策支持服务，挖掘生产数据等，为提高设备运行效率、优化生产运行工艺参数调整提供支持，通过定义关键指标数据及规则库，丰富知识库内容。
27. 移动管控 App ： 提供手机 APP 应用，实现运营管控平台大部分功能，在应急情况下可作为 “口袋中的中控室”，实现全方位监测与设备控制，同时注重数据传输加密和安全性。
28. 移动巡检系统 ： 负责制定巡检管理计划和任务，包括巡检点、步骤、路线、计划制定以及工单派发。实现移动巡检功能，如任务管理、执行管理、轨迹查看，提高巡检效率和管理水平。

三、建设成效：全方位提升水厂与集团运营管理能力

（一）水厂层面

1. 建立高可靠、智能化的自来水处理控制系统，通过优质选型、信号预处理、冗余设计等手段，提高设备或系统可靠性，减少停机时间和延长生命周期。
2. 打造厂级少 / 无人化厂级运营管理体系，集成多项智能化管理功能，减少人力资源需求，实现高效人机交互模式下的少 / 无人化管理。
3. 构建全过程、可追溯的厂级生产工艺可视化管理模式，解决远程工艺监控、生产指标查看等痛点，实现全厂可视化管控能力。
4. 建立基于移动端的生产任务跟踪管理机制，将传统人工驱动模式转变为系统自动驱动模式，借助移动端便捷性，解决工单下发、执行、效果查看等问题。
5. 完善设备运维管理体系，建立设备电子档案和全生命周期跟踪管理机制，制定运维保养计划，结合移动端实时监控设备状态，提高设备可靠性。
6. 打造基于大数据厂级 KPI 运营指数汇总分析平台，提升生产运营管理水平，挖掘生产指标内在关系，实现运营数据汇总分析，助力精细化管理。

（二）集团层面

1. 实现水厂精益化运营管理，开发精益化管理工具，促进水厂自动化、智能化、信息化高度融合，推动智能水厂在运营管理的应用，涵盖全流程智能化、能效管理等多方面业务系统以及各层级运营数据分析和决策系统。
2. 展示水务企业运营管理能力和良好形象，建设集中监控系统，直观展示生产场景和关键运营信息，为管理决策和生产监视调度提供依据，同时作为对外展示企业形象的平台。

四、建设投入：合理配置软硬件资源，保障方案实施

在软件层面，需配置如 KingWaterMES 等多个软件平台，满足不同用户数量和功能需求。硬件层面则根据具体项目进行详细配置，确保整个智慧水厂生产管理系统稳定、高效运行，为水务行业打造智能化、现代化的运营典范，推动水务事业持续健康发展，助力智慧城市建设目标的实现。

智慧水厂生产管理系统解决方案不仅解决了传统水厂在管理、运营、维护等方面的诸多痛点，还为水务行业带来了前所未有的机遇。它通过智能化手段提升水厂的生产效率、保障供水质量、降低运营成本，同时为集团层面的管理决策提供有力支持，全方位展现了数字化技术在水务领域的强大应用价值。随着智慧城市建设的不断深入，智慧水厂必将成为水务行业的主流发展模式，为城市的可持续发展注入源源不断的动力。

以下为方案部分截图：