一、農村生活污水監(jiān)管平臺應用背景

1.1、農村生活污水現狀

我國50%污染水量來源于農村生活污水。造成這個問題的主要原因就是農村生活污水在沒有經過凈化處理的情況下就直接排入了河道或排出室外空地后任意滲入地下, 少部分經化糞池簡單處理后任意滲入地下, 嚴重污染河水和井水, 致使一些河道和水塘成了天然的集污池。目前我國農村地區(qū)房屋基本都屬于自建房，具有較大的隨意性，缺乏合理的總體布局規(guī)劃。

農村經濟發(fā)展水平相對落后，相應的基礎設施建設不到位，農村生活污水造成的污染不僅是農村地區(qū)水源潛在的安全隱患，還會加劇淡水資源的短缺, 耕地危機得不到有效的緩解, 從而危害農村的生存發(fā)展。治理工作不僅是興建污水處理設施，還要著力提高已建設施的運行管理水平和設備運行效率。鄉(xiāng)村污水處理系統(tǒng)由數量龐大的成套標準化地埋式處理設備組成，這些設備具有固定工藝流程，小而分散，巡檢和檢修都需要維護人員到場，既不方便、不及時而且運維成本巨大。

1.2、農村生活污水治理痛點

• 站點多、量大、面廣、位置偏遠

農村污水處理站點較多、區(qū)域面積大、位置分散，不便于管理員進行快速有效地監(jiān)控管理。而傳統(tǒng)方式采用人工現場點檢、人腦的記憶和紙質錄入的方式進行監(jiān)管和巡查,耗費時間較長、浪費人力、物力。

• 現場故障無法及時反饋和處理

當設備出現故障時，需要現場維護人員主動發(fā)現設備故障，不能及時監(jiān)測設備，自動化程度不高，無法有效配置設備資源、設備維護維檢不到位。

• 沒有完整的系統(tǒng)監(jiān)測數據支持，缺乏科學統(tǒng)計和分析手段；
• 缺乏運營維護技術和人才，重建設輕運營

站點的維護人員通常都是當地的農民，缺乏環(huán)保相關知識以及設備操作管理的相關技能。僅能負責設備的日?？醋o工作，難以勝任專業(yè)水平的系統(tǒng)維護，由于管理人員不到位和技術人員缺乏，建好后無人看管，導致大部分工程設備成擺設。

• 無法客觀的考核運維人員，實現養(yǎng)護問題可倒查、可追溯，以壓實運維責任

運維人員長期在外面運維，管理人員無法及時得知運維人員是否在有效工作，以及對設備的運維操作處理是否得當。沒有形成合理的考核機制,有些地方采用紙質的考核方法,人為的因素比較多,年底考核的時候出現很多抱怨。落實工作人員責任，提高運維效率是農污項目的關鍵所在。

• 自行定制物聯網信息化系統(tǒng)，開發(fā)周期長，成本高，功能拓展能力差，運維成本高

1.3、農村生活污水處理對策

為破解運行維護管理難題，壓實各級工作責任，全面提升精細化管理水平，應用互聯網信息化技術手段，摸清設施點和管網底數，提高運行信息傳遞效率，進一步規(guī)范日常管養(yǎng)行為，提升管理精細化水平。

通過藍蜂物聯網的EMCP物聯網云平臺可構建農村污水處理集中運維管控云平臺，此平臺可基于水處理工藝技術、運營技術與互聯網、物聯網及人工智能技術的融合，可有效解決行業(yè)相關瓶頸問題，提升污水處理運營管理智能化水平，在保證污水處理達標的前提下，提高運營管理效率，從而降低運營成本。建立污水監(jiān)管“數字化”智能監(jiān)控平臺，推動運維監(jiān)管一體化。將所有工作環(huán)節(jié)實現與平臺的無縫銜接，徹底解決以往系統(tǒng)建設之后很難落地使用的問題。

• 構建治理數據庫，摸清家底，實現全市“農污一圖一表”

系統(tǒng)采用地理信息技術，結合農村生活污水治理實際，創(chuàng)新采用“農污設施分布一張圖，基礎信息上報一張表”數據采集形式，摸清農污設施點和檢查井底數，并將農村生活污水治理具體到村的竣工圖以及重要檔案資料等全部上傳到數據庫。實現數據收集更全面，查詢更快捷，為全市農污設施信息化管理全覆蓋夯實基礎，并大大提高數據查詢、數據采集、問題上報、問題處置以及統(tǒng)計決策的效率。

• 運維管理事務全流程數字化、公開化

采用信息化手段將農村生活污水管理發(fā)現問題上報事務流轉、日常巡檢管養(yǎng)跟蹤、監(jiān)督考核的督辦實現全流程數據化、在線化，對農污處理設施日常管養(yǎng)、監(jiān)督考核、統(tǒng)計分析實時公開查詢，實現對設施養(yǎng)護情況的一目了然。通過系統(tǒng)厘清各級管理部門職責，理順工作關系、壓實工作責任，規(guī)范管養(yǎng)行為，提升農污設施精細化管理水平。

• 五位一體，形成監(jiān)管閉環(huán)管理

通過管理信息系統(tǒng)APP端，可打通農村生活污水治理管理的市、區(qū)、鎮(zhèn)、第三方考核單位、維護單位的溝通渠道，實現五位一體、五級聯動，各司其職，共同發(fā)力，確保管理到位。通過網絡，用電腦和手機等通訊工具，實現管理部門與一線養(yǎng)護人員之間事務信息的快速流動，并動態(tài)掌握農村生活污水治理設施的運行狀況，定期出具向區(qū)（縣、市）主管部門報告運維情況。

二、藍蜂物聯網·農村污水監(jiān)管平臺方案

2.1、核心價值

解決農村污水處理站點較多、區(qū)域面積大、位置分散，不便于管理員進行快速有效地監(jiān)控管理的難題。通過科學統(tǒng)計和分析手段讓設備高效可靠運行。通過運維工單實現養(yǎng)護問題及時處理并實現可倒查、可追溯，以壓實運維責任；讓工程商和集成商可以低成本、低門檻使用物聯網信息化系統(tǒng)。實現對農村生活污水處理站點的遠程監(jiān)控、指標監(jiān)測、實時預警、歷史追溯、運維管理、數據統(tǒng)計分析等農污運維管控功能。

（1）減少人工，提高工作效率和便利性

通過物聯網技術，將污水處理設備通過邊緣計算網關連接到云平臺。讓工作人員通過電腦/手機APP隨時、全面、遠程了解設備運行狀態(tài)和運行記錄。同時遠程實現對設備的快速故障排查、運行參數修改、設備遠程開關機等操作。

（2）遠程報警通知，地圖導航快速到達

通過對設備遠程實時監(jiān)測，當設備超限后，系統(tǒng)會及時通過短信、電話、APP等報警方式，在“第一時間”通知設備負責人或管理人員處理設備事故。地圖上會對故障站點進行故障標記，通過快速導航功能迅速到達事故站點。

（3）報表統(tǒng)計，大數據統(tǒng)計分析

通過邊緣計算網關對站點上設備的數據進行統(tǒng)計和清洗，統(tǒng)計報表上報給平臺存儲和記錄。再通過BI數據統(tǒng)計功能實現對站點運行數據的匯總分析，從而輔助管理人員全面統(tǒng)籌污水處理站點的管理和運營。

（4）管理標準化，操作傻瓜化

通過信息化系統(tǒng)自定義操作、檢修、運維流程。讓大部分的工作能通過手機APP提示一步一步操作完成。在遇到問題時可隨時通過設備的臺賬資料學習和了解設備的指導手冊、圖片說明、視頻演示等資料。

（5）運維工單自動生成，操作和運維記錄可追溯。

設備故障時，對檢修人員、檢修內容、故障情況、何時檢修、何時恢復、使用備件、價格等內容進行記錄。可以對設備巡檢做記錄、包括時間、巡檢人員、內容、設備狀態(tài)等記錄。

（6）快速私有云部署，無代碼開發(fā)平臺。

無需編程、無需安裝運行軟件，無需聘請IT工程師，即可快速便捷的實現產品/系統(tǒng)的物聯網升級，打造企業(yè)專屬的物聯網云平臺。企業(yè)自動化工程師、電氣工程師即可實現軟硬件的對接工作，降低對技術人員依賴和人工費用支出。

2.2、硬件方案

方案一：現場設備/儀表->PLC->物聯網網關->平臺，適應于小中型污水設備

PLC控制器連接現場設備/儀表實現對一體化污水設備的自動化邏輯控制。PLC控制器經串口/網口連接到EG20邊緣計算網關上。網關自動采集數據并上發(fā)至EMCP物聯網云平臺。在平臺創(chuàng)建設備組態(tài)及其他業(yè)務實現對設備的監(jiān)控。

方案二：現場設備/儀表->CLC-16R->平臺，適應于控制簡單的小型污水設備

通過藍蜂的CLC-16R云邏輯控制器連接現場設備/儀表實現對一體化污水設備的自動化邏輯控制。CLC-16R通過內部聯網模組自動采集數據并上發(fā)至EMCP物聯網云平臺。在平臺創(chuàng)建設備組態(tài)及其他業(yè)務實現對設備的監(jiān)控。

2.3、平臺介紹

EMCP物聯網云平臺是一個工業(yè)級，服務于工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)用戶的泛在物聯網云平臺，支持多用戶、跨行業(yè)、跨設備、無縫接入，企業(yè)通過EMCP平臺無需編程、無需安裝運行軟件，無需聘請IT工程師，即可快速便捷的實現產品/系統(tǒng)的物聯網升級，打造企業(yè)專屬的物聯網云平臺。用戶/工程商可通過EMCP平臺快速搭架農村污水物聯平臺。

2.4、功能項介紹

（1）遠程監(jiān)控

實時采集每臺設備的污水處理量、水質、液位、功耗等數據，以及風機、提升泵、回流泵、抽吸泵等動力裝置的工作電流及工作狀態(tài)。通過電腦/手機可遠程控制現場設備的啟停，遠程更新設備配置，并實時上傳數據至平臺。

（2）設備遠程自動報警

自動報警包括網絡斷線報警、設備通訊失敗報警、參數超標報警等，報警參數可靈活設置,并和管理人員的手機綁定?，F場設備故障、數據超標、非法闖入、電源故障可第一時間通過“APP、web網頁、短信、手機語音等多種方式給運維或負責人發(fā)出報警通知。報警信息/記錄在管理平臺實時顯示。

（3）自動化控制

根據工藝對CLC-16R或PLC編寫控制程序，使得系統(tǒng)能根據運行情況自動控制水泵、風機、閥門啟停和開關。通過自動化控制系統(tǒng)并結合EMCP平臺的遠程監(jiān)控功能實現對一體化污水站的無人值守運行。

（4）云組態(tài)——拖拽、零編程創(chuàng)建數據可視化

和傳統(tǒng)組態(tài)軟件/觸摸屏一樣，只需簡單拖拽，無需編程，無需安裝軟件，在電腦網頁.上就可以快速編輯高端大氣的畫面。

（5）遠程設備調試/程序上下載

支持主流PLC、觸摸屏等設備的遠程程序上下載和在線監(jiān)測。即使設備遠在國外，也可實現對設備的跨國遠程調試和程序下載，由此解決設備維護難，出差成本高的問題。

（6）多終端多系統(tǒng)訪問

支持電腦、手機、平板等終端設備通過電腦網頁、手機網頁、微信、APP管理和監(jiān)控設備。也可以將設備“分享”，實現通過手機掃碼和網頁鏈接快速訪問設備監(jiān)控畫面。通過手機軟件可以查看各污水處理設備的運行狀態(tài)和運行數據，并可通過導航到達設備安裝地點。通過手機可實現對現場運維數據、畫面、時間的錄入。

（7）視頻監(jiān)控

支持海康、螢石云、樂橙視頻設備視頻流接入?？蓪崟r采集單個污水處理站的視頻流，并根據污水處理站的整體情況，對視頻進行云臺控制和查看歷史回放，全方位的了解整體污水處理站的情況。

（8）斷網續(xù)傳、離線緩存

當網絡不穩(wěn)定時，網關依舊可以正常采集設備數據，并將歷史數據存儲到網關Flash中。待網絡恢復后，網關會自行向平臺進行數據補發(fā)，最大限度保證歷史數據的連續(xù)性和完整性；

（9）BI大數據可視化

用戶可自行編輯和創(chuàng)建BI數據展示大屏，以報表、柱狀圖、餅圖、折線圖、雷達圖、視頻和地圖等圖形控件展示。實現項目能耗、處理水量、故障統(tǒng)計、運維統(tǒng)計、人員統(tǒng)計等整體運行情況。管理平臺上能顯示出水瞬時流量及總流量的實時狀態(tài)，能夠按月、年度進行統(tǒng)計，并輸出報表。能對每臺設備的污水處理量、水質、動力泵的運行狀態(tài)數據進行統(tǒng)計和生成報表。

（10）臺賬&運維

記錄和查看設備名稱,型號,購入日期,使用年限,折舊年限,編號和技術資料等信息。根據設備故障原因、運維計劃生成維修、保養(yǎng)工單和制定巡檢計劃。

（11）多用戶權限&操作日志

可通過功能權限、數據權限創(chuàng)建多種類型的賬號(如工程師、操作員、運維、廠長、主管等等)，同時對重要操作(如參數設置、設備啟停機)生成操作日志。

（12）智能省流量描述

按需傳輸數據,實現數據變化上傳,歷史數據打包上傳,客戶端訪問快速刷新。非訪問狀態(tài)只進行歷史數據、報警數據傳輸。在保證友好體驗的基礎上，節(jié)約數據卡流量的耗費。

（13）高性能邊緣計算，本地數據加工

可直接對設備數據進行解析、判斷、統(tǒng)計、清洗(冗余數據)和策略執(zhí)行(腳本編程實現)，實現數據在邊緣側（網關/控制器）及時準確處理、節(jié)約數據流量和存儲空間、降低平臺負荷的作用。

（14）實時/歷史趨勢、報警查詢功能

可以以時間段、監(jiān)控區(qū)域、監(jiān)控點位、監(jiān)控數值為條件查詢，歷史數據以表格和曲線圖輸出。各種報表、查詢信息、報警信息能在屏幕上顯示及打印輸出。

（15）GIS地圖功能

各個污水站點在平臺軟件上可以通過電子地圖展示出分布坐標?？蓪崟r顯示各站點的運行情況（在線、離線、故障）。可通過導航快速到達安裝站點。

2.5、方案優(yōu)勢/亮點

（1）系統(tǒng)安全高穩(wěn)定

網關與平臺數據傳輸采用雙向加密，保證無法被竊取或監(jiān)聽。豐富的安全攻擊規(guī)則庫，同時對請求IP進行校驗，基于報文規(guī)則匹配識別，通過規(guī)則定義特征碼，有效攔截OWASP TOP10類型的攻擊。應用層使用了動靜分離、負載均衡、集群等技術，保證在高并發(fā)，大訪問量情況下服務保證穩(wěn)定運行。藍蜂物聯平臺已穩(wěn)定運行7年之久。硬件網關、控制器、平臺經過工程師歷年不斷的打磨，用實際經驗驗證并完善了產品的穩(wěn)定性。

（2）低使用門檻、低技術門檻

農村生活污水治理設施的一線運維人員普遍年齡偏大、文化程度不高，因此平臺系統(tǒng)和App端易于學習和使用，具備有防呆、防誤設計。無需編程、無需二次開發(fā)、無需架設服務器、無需IT工程師。通過EMCP云平臺只需“10分鐘”即可將設備連接到互聯網上。

（3）處理工藝高兼容

農污平臺具有豐富的功能模塊，我可以進行無代碼二次開發(fā)，實現處理工藝高兼容、組織劃分高靈活、采集設備高性能、快速部署低成本、界面觀易操作”等特點；

（4）信息展示多樣化

用戶通過Web/手機APP遠程查看設備的實時數據，數據以表格、曲線、餅圖、柱狀圖等多樣化顯示。

（5）組織劃分高靈活

可自行規(guī)劃適合項目的組織架構和人員角色，滿足不同業(yè)主業(yè)務需求。

（6）部署快速低成本

EMCP平臺作為無代碼二次開發(fā)平臺，經過7年的打磨已經達到一定完備、穩(wěn)定、可靠和靈活性。項目上可拿來直接使用。在系統(tǒng)和硬件層面一般無需二次開發(fā)。可大大降低系統(tǒng)的人工成本，一般在20個工作日內完成系統(tǒng)的部署和實施。

（7）二次拓展功能

現場網關和控制器可通過485、232、網口連接其他設備、儀表的接入。平臺端只需進行簡單的數據添加就可以實現新設備/儀表的無縫接入。

（8）自動化無人值守

設備能自動控制現場動力設備的運行方式和監(jiān)測系統(tǒng)運行參數，實現多站點統(tǒng)一集中化管理，實現真正意義的無人值守；

（9）7*24小時安全運維

針對于服務實行7*24小時安全運維機制，自動化檢查，巡檢，應用部署，對平臺下所有服務器實行統(tǒng)一監(jiān)控接入與智能告警。