目前国内的污水处理项目通常存在配套污水收集系统不完善，污水来量不足，污水中污染物浓度低达不到设计进水浓度，污水处理运行管理人才短缺，污水系统不稳定，运行费用偏高等问题。

针对这些问题，青岛简臻网络科技有限公司开发的基于环保物联网的污水处理精细化智能管控系统，通过对区域若干污水处理厂/站的进、产、排3个主要环节实行智能化集中管控，实现对污水处理企业生产过程的实时监控与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。

一、方案概述

基于环保物联网的污水处理精细化智能管控系统实现公司管理全数字化、虚拟化、集约化、智能化等目标，关键生产指标（进出水水量、进出水污染物浓度、集水井水位等）、生产运行数据（设备开关、电流、电压等）的自动采集、远程实时监控、智能预警，能加强各级管理人员对各厂运行情况的实时监管力度：通过对生产现场的各类运行数据的分析和数据挖掘，为各污水厂运营管理提供实时运行监测、全厂过程控制、工艺运行模拟、运行异常预警、优化运行决策等功能；为公司提供整体综合运营决策的工艺分析、设备分析、成本分析、风险分析等功能。借助物联网技术将企业的生产过程、调度监控、事务处理、设备运维、决策等业务过程进行数字化，通过各种信息系统网络加工生成新的信息资源，提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策。

方案整体架构

二、主要功能

1.数据的采集与传输

利用简臻自主研发的物联网网关，将终端设备数据进行采集转换，并通过4G、WLAN等网络传输到臻美云平台服务器，实现客户终端设备如PLC、仪器仪表等并网，消除信息孤岛。

JZ-1000型边缘计算网关和JZ-800型物联网关

2.设备数据监控

联网设备的实时数据监控/曲线图表展示，历史数据查询保存，视频监控等，通过多端（PC+APP）可实时查看联网设备的实时状态，视频画面等，历史数据全程可追溯，还原某一事件的真实情况，便于后续企业经验知识的学习/工艺的优化及企业决策的数据支撑。

视频监控画面

3.设备报警与联动

联网设备报警信息可通过APP、WEB、短信等形式发送至关联的用户端，可根据客户的需求自定义设置报警规则，并与后续的运维工单进行联动，方便客户制定个性化的报警联动方式。

4.设备全生命周期管理

设备全生命周期管理，提供设备全生命周期各个维度的汇总数据报表，以及各个维度的历史记录和工单，便于后续设备的运维及升级优化。

设备全生命周期管理

5.设备组态仿真

根据用户的需求设定设备的组态仿真，可提供二维组态仿真和三维组态仿真，实现远程可查看设备的组态仿真，更具体形象的展示设备当前的状态。

二维组态仿真

三维组态仿真

6.设备运维管理

根据日期、运行时间、使用次数、设备警报或仪表读数自动生成预防性维护工单，并可以根据实际生产情况手动调整计划。

基于移动端与设备扫码（二维码、RFID）的维修保养，实现流程化的任务流转与协同，通过移动办公提高工作效率，减少备件与零件浪费。

APP报修、通过扫码，拍照、语音快速提交异常故障，简单快捷，地点定位、用户关联、加快问题工单快速响应。

备件消耗与工单、人员、设备自动关联，仓库出库、入库、领用管理，掌握去向，减少浪费。

APP运维管理

7.能耗管理

通过对站点用电量、药剂消耗、用水量等指标数据的实时监控，为管理者提供给周期性的统计报表，便于管理者进行决策。

8.综合详情管理

站点详情及区域GIS总览提供，站点以及区域内的汇总信息，对各个层级的信息进行分层管理，便于管理者对每个层级进行分析决策。

站点综合详情

区域GIS综合监控总览

9.可视化大屏展示

在用户的监控中心，可根据用户具体的需求（分辨率及展示内容），提供定制化的可视化大屏展示服务。

三、亮点优势

1. 智能控制

控制中心采用五级控制系统：就地手动控制系统、现场手动控制系统、现场自动控制系统、中央控制系统、云智慧控制系统。

2. 智能曝气

目前多数污水处理设施的自动化控制系统都是基于单一目标调节设备运行，通过实时监测池底溶解氧浓度控制鼓风机的转速，以保障出水水质达标。所以当污水处理系统的负荷出现波动时，会出现短时间的氧气不足或过量的问题，影响污泥活性或污水处理效率，而且不利于设备节能。

加装变频器，结合专家系统以及数据积累建模的方式优化运行效率，通过在曝气池的进水、出水口以及中部增加传感器，采集多组混合液的硝态氮、悬浮固体和溶解氧浓度的数据，可以基于控制系统软件运行更准确的评估生化反应情况，从而提高曝气池中各种设备的控制精度和降低能耗。

基于国际水协(IWA)主推的ASM经典活性污泥数学模型，以理论需氧量计算公式为核心，综合考虑入水水质及污水处理厂运行情况，动态计算单位时间所需曝气量。通过建立基于大数据、采用“前馈+模型+反馈”的多因子曝气控制方式，比常规曝气量控制方法节电7%~10%，并提高污水处理厂出水水质达标稳定性，真正实现节能降耗的目标。

3. 智能分析

污水处理智慧平台通过物联网技术、互联网技术、大数据分析和云计算等技术，自动采集污水处理过程中水量、水质、设备运行状态等信息，通过预测模型，进行工艺分析和处理，并作出相应的处理结果、决策建议，以更加精细和动态的方式管理污水处理系统的生产、管理和服务流程，达到智慧管控的状态。

控制参数需要结合工艺原理进行设置，沉淀池等构筑物内的液位、水质评价和表征生化反应条件的指标都可以作为调控设备运行的参数。

4. 三维仿真

实现对水厂全方位的三维可视化展示。提供对水厂的环境监测、实时视频、运行数据、能耗统计、工单统计、进出水水质、报警信息在模型上的实时显示。

提供对水厂三维模型中单体构筑物的空间详情以及对应的运行数据、工艺参数、设备状态信息的查看。

用户可在厂区中漫游行走，并以多种方式配合展示知识点，知识点包含工艺，设备，安全三方面。

四、案例介绍

广东某公司污水处理站集中管控及智慧运维系统平台

² 解决方案：物联网关（硬件）+PC管理后台+APP运维+私有服务器

² 设计功能：数据采集、数据传输、设备管理、视频监控、设备定位、二维组态展示、统计报表、报警信息提醒、运维管理、备品备件等。

² 交付时间：2021年4月；目前已有200多个污水处理站上线。

五、公司介绍

青岛简臻网络科技有限公司成立于2014年，是青岛市物联网企业。公司主要以臻美物联网云平台为核心产品，同时为客户提供物联网网关、嵌入式开发等工业硬件产品，在全球工业信息化、智慧环保、智能垃圾分类等领域提供完整的工业物联网、大数据及人工智能解决方案。青岛简臻拥有自主知识产权的物联网软件及硬件开发技术，拥有十多年工业软硬件产品的开发经验，具有极强的技术创新能力。公司在智慧环保、设备故障预测性维护、智能垃圾分类、设备智能监控等领域，均拥有丰富的行业经验和成熟的技术方案。