一、農(nóng)村生活污水監(jiān)管平臺應(yīng)用背景

1.1、農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀

我國50%污染水量來源于農(nóng)村生活污水。造成這個問題的主要原因就是農(nóng)村生活污水在沒有經(jīng)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(jīng)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(nóng)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(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平相對落后，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不到位，農(nóng)村生活污水造成的污染不僅是農(nóng)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(nóng)村的生存發(fā)展。治理工作不僅是興建污水處理設(shè)施，還要著力提高已建設(shè)施的運行管理水平和設(shè)備運行效率。鄉(xiāng)村污水處理系統(tǒng)由數(shù)量龐大的成套標準化地埋式處理設(shè)備組成，這些設(shè)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(nóng)村生活污水治理痛點

• 站點多、量大、面廣、位置偏遠

農(nóng)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(xiàn)場點檢、人腦的記憶和紙質(zhì)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(xiàn)場故障無法及時反饋和處理

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

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

站點的維護人員通常都是當?shù)氐霓r(nóng)民，缺乏環(huán)保相關(guān)知識以及設(shè)備操作管理的相關(guān)技能。僅能負責設(shè)備的日常看護工作，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(shù)人員缺乏，建好后無人看管，導致大部分工程設(shè)備成擺設(shè)。

• 無法客觀的考核運維人員，實現(xiàn)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(shè)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(zhì)的考核方法,人為的因素比較多,年底考核的時候出現(xiàn)很多抱怨。落實工作人員責任，提高運維效率是農(nóng)污項目的關(guān)鍵所在。

• 自行定制物聯(lián)網(wǎng)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(nóng)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(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)手段，摸清設(shè)施點和管網(wǎng)底數(shù)，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(lián)網(wǎng)的EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺可構(gòu)建農(nóng)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(shù)、運營技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)的融合，可有效解決行業(yè)相關(guān)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(shù)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(xiàn)與平臺的無縫銜接，徹底解決以往系統(tǒng)建設(shè)之后很難落地使用的問題。

• 構(gòu)建治理數(shù)據(jù)庫，摸清家底，實現(xiàn)全市“農(nóng)污一圖一表”

系統(tǒng)采用地理信息技術(shù)，結(jié)合農(nóng)村生活污水治理實際，創(chuàng)新采用“農(nóng)污設(shè)施分布一張圖，基礎(chǔ)信息上報一張表”數(shù)據(jù)采集形式，摸清農(nóng)污設(shè)施點和檢查井底數(shù)，并將農(nóng)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(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集更全面，查詢更快捷，為全市農(nóng)污設(shè)施信息化管理全覆蓋夯實基礎(chǔ)，并大大提高數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)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(wù)全流程數(shù)字化、公開化

采用信息化手段將農(nóng)村生活污水管理發(fā)現(xiàn)問題上報事務(wù)流轉(zhuǎn)、日常巡檢管養(yǎng)跟蹤、監(jiān)督考核的督辦實現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)化、在線化，對農(nóng)污處理設(shè)施日常管養(yǎng)、監(jiān)督考核、統(tǒng)計分析實時公開查詢，實現(xiàn)對設(shè)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(guān)系、壓實工作責任，規(guī)范管養(yǎng)行為，提升農(nóng)污設(shè)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(nóng)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(xiàn)五位一體、五級聯(lián)動，各司其職，共同發(fā)力，確保管理到位。通過網(wǎng)絡(luò)，用電腦和手機等通訊工具，實現(xiàn)管理部門與一線養(yǎng)護人員之間事務(wù)信息的快速流動，并動態(tài)掌握農(nóng)村生活污水治理設(shè)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(lián)網(wǎng)·農(nóng)村污水監(jiān)管平臺方案

2.1、核心價值

解決農(nóng)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(shè)備高效可靠運行。通過運維工單實現(xiàn)養(yǎng)護問題及時處理并實現(xiàn)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(lián)網(wǎng)信息化系統(tǒng)。實現(xiàn)對農(nóng)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等農(nóng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)，將污水處理設(shè)備通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)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(shè)備運行狀態(tài)和運行記錄。同時遠程實現(xiàn)對設(shè)備的快速故障排查、運行參數(shù)修改、設(shè)備遠程開關(guān)機等操作。

（2）遠程報警通知，地圖導航快速到達

通過對設(shè)備遠程實時監(jiān)測，當設(shè)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(shè)備負責人或管理人員處理設(shè)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)對站點上設(shè)備的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)統(tǒng)計功能實現(xiàn)對站點運行數(shù)據(jù)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(shè)備的臺賬資料學習和了解設(shè)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(shè)備故障時，對檢修人員、檢修內(nèi)容、故障情況、何時檢修、何時恢復、使用備件、價格等內(nèi)容進行記錄。可以對設(shè)備巡檢做記錄、包括時間、巡檢人員、內(nèi)容、設(shè)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(xiàn)產(chǎn)品/系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)升級，打造企業(yè)專屬的物聯(lián)網(wǎng)云平臺。企業(yè)自動化工程師、電氣工程師即可實現(xiàn)軟硬件的對接工作，降低對技術(shù)人員依賴和人工費用支出。

2.2、硬件方案

方案一：現(xiàn)場設(shè)備/儀表->PLC->物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)->平臺，適應(yīng)于小中型污水設(shè)備

PLC控制器連接現(xiàn)場設(shè)備/儀表實現(xiàn)對一體化污水設(shè)備的自動化邏輯控制。PLC控制器經(jīng)串口/網(wǎng)口連接到EG20邊緣計算網(wǎng)關(guān)上。網(wǎng)關(guān)自動采集數(shù)據(jù)并上發(fā)至EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺。在平臺創(chuàng)建設(shè)備組態(tài)及其他業(yè)務(wù)實現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控。

方案二：現(xiàn)場設(shè)備/儀表->CLC-16R->平臺，適應(yīng)于控制簡單的小型污水設(shè)備

通過藍蜂的CLC-16R云邏輯控制器連接現(xiàn)場設(shè)備/儀表實現(xiàn)對一體化污水設(shè)備的自動化邏輯控制。CLC-16R通過內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)模組自動采集數(shù)據(jù)并上發(fā)至EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺。在平臺創(chuàng)建設(shè)備組態(tài)及其他業(yè)務(wù)實現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控。

2.3、平臺介紹

EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺是一個工業(yè)級，服務(wù)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)用戶的泛在物聯(lián)網(wǎng)云平臺，支持多用戶、跨行業(yè)、跨設(shè)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(xiàn)產(chǎn)品/系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)升級，打造企業(yè)專屬的物聯(lián)網(wǎng)云平臺。用戶/工程商可通過EMCP平臺快速搭架農(nóng)村污水物聯(lián)平臺。

2.4、功能項介紹

（1）遠程監(jiān)控

實時采集每臺設(shè)備的污水處理量、水質(zhì)、液位、功耗等數(shù)據(jù)，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(xiàn)場設(shè)備的啟停，遠程更新設(shè)備配置，并實時上傳數(shù)據(jù)至平臺。

（2）設(shè)備遠程自動報警

自動報警包括網(wǎng)絡(luò)斷線報警、設(shè)備通訊失敗報警、參數(shù)超標報警等，報警參數(shù)可靈活設(shè)置,并和管理人員的手機綁定。現(xiàn)場設(shè)備故障、數(shù)據(jù)超標、非法闖入、電源故障可第一時間通過“APP、web網(wǎng)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(jù)工藝對CLC-16R或PLC編寫控制程序，使得系統(tǒng)能根據(jù)運行情況自動控制水泵、風機、閥門啟停和開關(guān)。通過自動化控制系統(tǒng)并結(jié)合EMCP平臺的遠程監(jiān)控功能實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(wǎng)頁.上就可以快速編輯高端大氣的畫面。

（5）遠程設(shè)備調(diào)試/程序上下載

支持主流PLC、觸摸屏等設(shè)備的遠程程序上下載和在線監(jiān)測。即使設(shè)備遠在國外，也可實現(xiàn)對設(shè)備的跨國遠程調(diào)試和程序下載，由此解決設(shè)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(shè)備通過電腦網(wǎng)頁、手機網(wǎng)頁、微信、APP管理和監(jiān)控設(shè)備。也可以將設(shè)備“分享”，實現(xiàn)通過手機掃碼和網(wǎng)頁鏈接快速訪問設(shè)備監(jiān)控畫面。通過手機軟件可以查看各污水處理設(shè)備的運行狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)，并可通過導航到達設(shè)備安裝地點。通過手機可實現(xiàn)對現(xiàn)場運維數(shù)據(jù)、畫面、時間的錄入。

（7）視頻監(jiān)控

支持?？?、螢石云、樂橙視頻設(shè)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(jù)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(wǎng)續(xù)傳、離線緩存

當網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時，網(wǎng)關(guān)依舊可以正常采集設(shè)備數(shù)據(jù)，并將歷史數(shù)據(jù)存儲到網(wǎng)關(guān)Flash中。待網(wǎng)絡(luò)恢復后，網(wǎng)關(guān)會自行向平臺進行數(shù)據(jù)補發(fā)，最大限度保證歷史數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性；

（9）BI大數(shù)據(jù)可視化

用戶可自行編輯和創(chuàng)建BI數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shè)備的污水處理量、水質(zhì)、動力泵的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和生成報表。

（10）臺賬&運維

記錄和查看設(shè)備名稱,型號,購入日期,使用年限,折舊年限,編號和技術(shù)資料等信息。根據(jù)設(shè)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(quán)限&操作日志

可通過功能權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)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(shù)設(shè)置、設(shè)備啟停機)生成操作日志。

（12）智能省流量描述

按需傳輸數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)變化上傳,歷史數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)傳輸。在保證友好體驗的基礎(chǔ)上，節(jié)約數(shù)據(jù)卡流量的耗費。

（13）高性能邊緣計算，本地數(shù)據(jù)加工

可直接對設(shè)備數(shù)據(jù)進行解析、判斷、統(tǒng)計、清洗(冗余數(shù)據(jù))和策略執(zhí)行(腳本編程實現(xiàn))，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在邊緣側(cè)（網(wǎng)關(guān)/控制器）及時準確處理、節(jié)約數(shù)據(jù)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(shù)值為條件查詢，歷史數(shù)據(jù)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）?？赏ㄟ^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(wǎng)關(guān)與平臺數(shù)據(jù)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(yīng)用層使用了動靜分離、負載均衡、集群等技術(shù)，保證在高并發(fā)，大訪問量情況下服務(wù)保證穩(wěn)定運行。藍蜂物聯(lián)平臺已穩(wěn)定運行7年之久。硬件網(wǎng)關(guān)、控制器、平臺經(jīng)過工程師歷年不斷的打磨，用實際經(jīng)驗驗證并完善了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

（2）低使用門檻、低技術(shù)門檻

農(nóng)村生活污水治理設(shè)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(shè)計。無需編程、無需二次開發(fā)、無需架設(shè)服務(wù)器、無需IT工程師。通過EMCP云平臺只需“10分鐘”即可將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上。

（3）處理工藝高兼容

農(nóng)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(xiàn)處理工藝高兼容、組織劃分高靈活、采集設(shè)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(shè)備的實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)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(gòu)和人員角色，滿足不同業(yè)主業(yè)務(wù)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(jīng)過7年的打磨已經(jīng)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)?？纱蟠蠼档拖到y(tǒng)的人工成本，一般在20個工作日內(nèi)完成系統(tǒng)的部署和實施。

（7）二次拓展功能

現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)和控制器可通過485、232、網(wǎng)口連接其他設(shè)備、儀表的接入。平臺端只需進行簡單的數(shù)據(jù)添加就可以實現(xiàn)新設(shè)備/儀表的無縫接入。

（8）自動化無人值守

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

（9）7*24小時安全運維

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