為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近200例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、市政污水管網、再生水回用、污泥處理處置等領域。

項目名稱：浙江富春紫光環保智慧水務項目   

推薦單位：武漢華信數據系統有限公司

參與環節：工程總包

項目所在地：浙江省杭州市

項目概況

根據浙江富春紫光環保股份有限公司全面發展規劃要求，為了改進公司管理方式，促使實現高效數字化、信息化協同管理，公司計劃依托智能化管理平臺，逐步實現科學、有序的發展目標。此次建立智慧水務管理平臺的核心方針是運用信息化、數字化技術，打造水務生產各業務環節的一體化、網絡化、智能化的全方位感知系統，助力公司實現全程實時監測和調度，有效提高各環節的數據利用效率，以實現統籌打造行業典范的戰略目標.

示范意義

2023年2月，紫光環保榮獲“國家高新技術企業”稱號，并取得由浙江省科學技術廳、浙江省財政廳及國家稅務總局浙江省稅務局聯合頒發的高新技術企業證書。信息化、數字化對各行各業的發展所帶來的影響是深刻的，其促使了水務行業積極邁入智慧階段。武漢華信數據系統有限公司秉承聚焦行業發展需求、致力于為客戶提供水行業的智慧化解決方案，通過新一代信息技術與水務行業的深度融入，打造了一系列智慧水務系列產品，實現對全業態關鍵環節的可感知、可優化、可控制，從而保障水務設施安全運行，提高水務運營效率，推動紫光環保形成整個業務鏈的智能覆蓋，賦能運營單位提升水務行業核心競爭力.

項目亮點介紹

（1）實施效果

浙江富春紫光環保智慧水務一期一階段項目建設內容主要包括系統總體架構建設、業務應用體系建設、自動化系統改造以及大屏建設四大方面，依據集團標準化成果構建紫光環保智慧水務生產運營一體化平臺，支撐公司后續水務行業運營更高效、管理更科學、服務更優質。自2022年3月起，智慧水務平臺V1.0上線試運行，穩定運行一段時間后，2022年12月，智慧水務平臺V2.0成為保障生產全生命周期質量、進度、安全的重要手段， 實現各級單位運營生產的數字化、信息化管理，提高了人均生產效率與優化調度等管理水平.

（2）社會效益

將先進智能控制理論與水務行業技術不斷融合完善，實現了數據的集中處理，為公司管理層面決策分析提供及時、全面、準確的數據基礎，協同基礎員工提升工作素質與技能水平，減少了由于信息不對稱造成的風險狀況，統籌謀劃，一體兼顧、按需設計、利舊整合，助力深化水務資源調配管控的智能化應用.

（3）生態效益

該項目緊密聯系自然、社會、水生態環境和工程安全等四大監測體系，秉承低碳、綠色、循環等理念，對實現綠色可持續發展具有重要意義.

項目技術工藝/裝備簡介

（1）技術工藝/裝備名稱

A、微服務架構

智慧水務平臺軟件采用微服務體系架構進行建設，微服務支撐系統遵循面向業務、基于構件的思想，為各種構件提供了穩定的運行和維護環境，采用微服務支撐系統使得系統具有更高的穩定性、可靠性。

B、實時數據存儲及緩存服務

采用InfluxDB、Redis構建實時數據分布式時序存儲及高性能緩存服務。實現分布式和水平伸縮擴展。應用于性能監控，應用程序指標，物聯網傳感器數據和實時分析等的后端存儲。主要用于廠級設備、儀表實時數據存儲。高性能鍵值對（key-value）的內存數據庫，性能優秀，數據在內存中，讀寫速度非常快，支持并發10WQPS。單進程單線程，是線程安全的，采用IO多路復用機制。豐富的數據類型。支持數據持久化。作為消息中間件使用，支持發布訂閱。主要用于廠級設備、儀表實時數據秒級刷新顯示。

C、流媒體視頻技術

采用高性能的流媒體服務框架，目前支持rtmp/rtsp/hls/http-flv流媒體協議。支持Linux、Macos、windows、IOS、android平臺，支持的編碼格式包括H264、AAC、H265（僅rtsp支持H265）；采用的模型是多線程IO多路復用非阻塞式編程。最大限度的榨干CPU、網卡性能；輕松達到萬兆網卡性能極限。同時也能在高性能的同時，做到極低延時，畫面秒開。主要用于廠級視頻監控、云臺控制、定時快照，視頻監控設備必須支持RTMP及ONVIF協議。

D、圖像識別技術

采用騰訊、百度智能圖像識別引擎，主要用于柵渣識別、防護識別、熱成像測溫識別、越界識別、設備識別、報表數據識別。

E、智能語音交互技術

采用智能語音交互引擎，主要用于APP功能操作、專家知識庫、數據檢索等場景。

F、近場通訊技術

采用近場通信技術，主要用于設備管理、移動巡檢、人員定位等場景應用。

G、VR虛擬現實技術

基于實景模擬仿真平臺，建立廠區的及周邊實景模型，各主要車間和主要作業工藝流程的實景圖像建模及工藝流程動態模擬，展示整體廠區、主要車間及生產線的實時信息，并且能夠通過互動，實現實景各個角度的呈現以及站內的虛擬漫游；并可以展示靜態文字、視頻以及3D平面圖交互展示等多媒體信息。

H、大數據相似度算法

采用大數據相似度算法結合水廠采集到的歷史生產運行數據，通過當前進水量指標以及過程指標設定來實現未來時間出水口水質預測數據。

I、物聯網平臺技術

物聯網平臺是一個集成了設備管理、數據安全通信和消息訂閱等能力的一體化平臺。向下支持連接設備如PLC、儀表、水質監測站等，采集設備數據上云；向上提供云端API，服務端可通過調用云端API將指令下發至設備端，實現遠程控制。

（2）工藝/裝備原理

智慧水務平臺，是結合浙江富春紫光環保公司信息化現狀、管理模式，根據水務企業未來發展需求，盡可能融合當前領先、實用的水務行業和信息領域的新技術為指導，進行的架構規劃；規劃對現有信息系統、網絡基礎建設和業務進行了梳理，從下至上歸結為水務數據傳感采集層、IT基礎設施層、數據資源服務層、應用支撐層、應用軟件服務層五個方面；通過分層設計，讓整個架構更加明晰，模塊間相互協作，體系間下層為上層服務.

（3）工藝/裝備特點

軟件系統充分考慮到用戶管理信息系統發展規劃的要求，將來能夠實現和現有的應用系統在統一的應用平臺上擴展使用。

水廠運行監控模塊應允許用戶自定義監視畫面，任意更換流程圖和調整監測點，不需要進行二次組態開發。

為保證系統性能，軟件必須有較高的曲線繪制速度。對于每分鐘采集一次的儀表，APP端曲線平均加載速率不低于4700條/秒。

系統提供查詢數據修改痕跡功能，修改數據的權限是可控的，默認不開放此權限。

為保證系統性能，軟件必須具有較強的海量實時歷史數據管理功能，Web端曲線壓縮率不低于97%。

具備完善的報表、運行曲線生成、成本分析等功能。

用戶能修改、自定義報表模板，所有數據、報表可以導出為Excel格式文件；

用戶具備簡單的報表界面，培訓后可自行增加報表，非常靈活；

系統不僅能實現運行數據實時采集，還能實現相關數據的人工錄入；

系統具有手機APP移動端數據查看曲線報表、管理功能；

不同層級進行嚴格的權限管理功能，能方便實現分級管理，可以及時、靈活調整，也可以撤銷或新設立權限；

良好的用戶界面，不同層級的用戶可自定義頁面布局，如顯示工藝流程圖、各種數據分析圖表等；

用戶可以對單個數據（比如水質）進行對比，具有環比，同比功能；

不同的數據之間（比如進出水質，水量指標等）可以單Y軸和多Y軸分對比，找出運行規律，可設定平均值和報警線方便數據分析；

系統具備頁面、短信等預警功能，用戶能夠根據需要對特定的參數進行上限，下限，趨勢等預警，具有報警統計功能，可以根據工藝段和設備類型統計分析；

具有數據級容災和應用級容災，具備完整的系統備份、還原功能；

系統各模塊滿足7x24小時不間斷穩定運行；

具備完善的接口服務，可以隨時對接其他系統，完成無縫對接；

具備完善的故障處理機制，監控平臺進行故障推送，包括短信，微信，郵件方式通知用戶和運維中心。

具備完善的加密機制，終端的數據傳輸可以防止黑客進行數據竊取。

（4）應用工業領域

本系統應用于水務行業的運營管理領域，可面向城鎮污水運營企業、水務運營集團化企業等，實現高效的水務運營管理。

首先，實現對污水處理業務運營數據的全面在線管控，特別是對于生產過程參數指標和設備運行狀態的監控、設備及構筑物的日常管理、輔助現場安全生產及異常情況的應急處理等，從而實現生產單位內部的高效管理。

其次，利用智慧水務平臺，生產可進行綜合化、可視化、圖形化的數據統計、對比和分析，為生產單位優化業務生產工藝，指導實際運營管理工作，幫助基層員工找到問題解決方案，實現快速、高效、專業、科學的經營、智慧的診斷和決策，最終實現合理削減能源和人力消耗，全面落實節本增效。

最后，智慧水務平臺滿足公司領導層快速掌握公司整體經營及營收情況的需要，通過對生產單位生產運營狀況和目標完成情況的實時監控、統計分析，從而為公司總部進行項目投資、生產運營優化調整、公司戰略分析決策等工作提供全面合理的數據決策支撐.

（5）工藝/裝備流程圖

（6）項目部分案列照片

編輯：黃延麗