水务智慧运营与管理

■ 郭 慧

水务行业从20世纪70年代初期到2014年新预算法的出台，经历了设备服务时代、工程服务时代以及投资运营时代的三次服务界面上移。目前，在环境效果导向下正在经历投资运营时代向效果服务时代的跨越式升级。

一、水务行业分析

在计划经济体制下，水务行业由政府主导，融资和工程建设由政府方组织完成，仅设备、材料等项目面向社会采购，出现了一批以设备制造、材料生产为主的企业。在上世纪80、90年代，计划经济向市场经济过渡阶段，政策金融与商业金融分离，二者在信贷融资领域分工合作，设计、工程环节得以市场化，各大设计院开始由事业单位转向企业化经营，同时期也形成了一批具有代表性的环境工程类服务企业，市场竞争的核心由设备制造转移到工程、技术。在“十五”“十一五”期间，国家开始对基础设施项目实行商业化经营，水务行业投资、运营的大门向社会资本企业打开。在这期间，水务行业基础设施进入高速建设期，政府资金短缺问题变得突出，资金实力也就成为企业赢得市场的关键。BOT、TOT、BT、收购兼并等由企业代替政府扮演“投资方”角色的商业模式在这一时期广为应用并延续至今。同时，一部分之前以EPC为主的工程企业在这一时期开始借助资本市场的力量向投资运营企业转型，从而承接更多BOT等投资类项目；另一部分工程企业则选择“轻资产”路线，努力在工程领域做专做精。

经过“十一五”期间水务行业基础设施的快速发展，水务市场已处于投资运营时代，并且在市场中形成了投资运营商，系统解决方案提供商、设备、材料制造商三大方阵企业。随着用水普及率、污水处理率等指标的提升，水务基础设施建设行业低价竞标现象愈演愈烈，行业利润亦在逐步缩小。为了市场占有率而牺牲利润，甚至亏损现象时有发生。在水务行业中，污水处理方面表现得尤为明显。未来水务行业的发展进入了“供给侧结构性改革时代”，具体而言，可以分为“服务的深度”和“服务的广度”的升级。

图1 水务行业服务界面的上移

“十一五”期间，我国城镇污水处理行业处于高速发展的轨道。“十一五”末期，我国城镇污水处理能力已由初期的6366万立方米/日增加至10436万立方米/日，污水处理率由原来的不足60%升至80%以上。进入“十二五”时期，我国污水处理行业由高速发展过渡到了稳步发展阶段，对行业的考验也从“工程”逐步向“运营”转变。此外，“水十条”下排放标准的提升，对污水处理企业的运营及管理能力提出了更高的要求：2017年底，敏感区域污水处理厂全面达到一级A的排放标准；北京等地排放标准已是准四类水的标准。在此背景下，建立自动化和智能化的运营管理系统，逐步成为污水处理厂全面提升运营管理水平的重要途径之一。

作为水务行业的龙头企业之一，碧水源以其拥有MBR膜材料的核心技术，在污水处理行业对排放标准逐步提高的大势下具有很强的竞争优势。虽然在出水水质方面，MBR工艺具有非常显著的优势，但在实际运营的过程中，水量的变化以及季节、天气、进水水质等的变化，都会对MBR组器造成较大影响，自动化和智能化的运营管理系统无疑是污水处理厂提升运营能力的一剂良药。

二、碧水源智慧运营探索

图2 碧水源智慧水厂运营管理平台

2017年4月，碧水源牵手华信数据，正式启动智慧水厂运营管理平台建设项目。该平台纵向覆盖碧水源总部、各厂站及业务生产管理单位，建立了“决策层→管理控制层→业务操作层”自上而下的企业信息网络，实现了水厂的信息化管理与运营。

智慧水厂的目标及功能：

智慧水厂是一个从生产到管理全面信息化、自动化的框架系统组成。该系统以水厂安全、可靠以及节能降耗为目标，针对目前水厂运营可能存在的问题，运用信息技术和控制技术，建立一系列的管理、控制系统，从而加强水厂生产管理。

具体来说，智慧水厂是在厂、站自控系统的基础上，针对生产过程和管理需要，设计相应的功能，利用互联网实现数据和信息的传输，借助服务器、通讯、软件工程、数据库等技术，通过对大量的过程数据进行深入分析，从而为管理和研发提供支持。通过智慧水厂，碧水源解决或缓解了运营中存在的困境，实现了如下目标：

（1）通过远程终端设备监视工艺及设备运行状态，在线查询主要工艺参数，如水量、水质等信息。

（2）打造标准化运营管理模式，将分散的运维信息集中整合展示，为企业管理者提供整体运营的决策依据。

图3 信息系统图

（3）体现运营的“智慧”，为生产过程中出现的工艺、设备问题提供解决方案，最终实现低能耗、高效率的运营，直击痛点。

智慧水厂的概念并不仅仅停留在物联网的层面上，而是综合了碧水源的各个职能模块，实现对厂、站管理和服务的功能。参与管理和服务的各部门，都可以在这个平台上找到与本部门职能相对应的功能，并通过这个平台实现日常工作的互联网化。

传统水厂运营的监控主要是通过人工巡检的方式，这种方式有如下缺点：一、需要大量人力进行巡检，人力成本高。随着企业规模的扩大，人力成本的增加也会越来越显著。二、受限于沟通速度以及沟通成本，总部很难掌握水厂运营的实时情况。通过将智慧水厂运营管理平台运用到新老水厂的日常管理中，碧水源总部的技术人员能够在第一时间得知地方水厂的运营情况，实现对于地方水厂的远程管理与监控。这不仅保证了管理的时效性，还大大降低了水厂运营所需要的人力成本。

不同于一般的智慧水务运营平台，碧水源不仅使用目前较为成熟的数据采集技术来收集参数，还将更多的资源投入到数据分析中。通过长期的水厂运营，碧水源的技术工程师们积累了一系列的经验公式，用以推断水厂运营的实际效果。将这些公式录入到智慧水厂运营管理平台，结合实时传输的现场数据，碧水源的技术工程师就能够得知每个水厂的运营情况，从而实现对末端运营的远程、实时监控，保障水厂高效运行。

碧水源开发的智慧水厂运营管理平台，将自身已有的强大科研力量融入到水厂的日常管理当中，在提高管理效率、提升运营水平的同时，显著降低了水厂运营的人力成本以及沟通成本。而这种综合了数据收集与分析、为决策层提供数据支撑的智慧水务，将成为未来一段时间的主流。

智慧水厂的建设目标，是在一个网络平台上，实现水厂运行管理和信息采集、公告发布、运营交流等功能，涵盖再生水厂、村镇级污水处理站点和碧水源业务部门的管理服务。借助先进的互联网技术和成熟的软件体系，使运营中心的管理意图被高效、准确地贯彻到水厂和站点，使原有的管理流程如虎添翼。将积累的运营数据反馈给研发中心，使研发工作形成闭环，为膜产品的改进、新产品的研发助力。

在利用互联网技术、提高传统行业的管理水平这一点上，业界基本形成了共识。碧水源作为行业翘楚，是最早一批主动与互联网“连结”起来的企业之一。正如碧水源董事长文剑所述，在“互联网+”的时代，碧水源以“+互联网”的思维顺势创新，利用互联网技术和理念，提高了为用户服务的效率和质量。未来，碧水源将继续插上互联网的翅膀，持续建设具有碧水源特色的“智慧水厂”，实现再次腾飞。