環(huán)保行業(yè)智慧運(yùn)營管控平臺(tái)方案

1、環(huán)保行業(yè)智慧運(yùn)營管控平臺(tái)方案一、項(xiàng)目概況美欣達(dá)集團(tuán)在進(jìn)軍環(huán)保行業(yè)以來，針對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)板塊提出了產(chǎn)業(yè)信息化運(yùn)營管理目標(biāo)，結(jié)合 2017 年政府力推的“企業(yè)上云”計(jì)劃，聯(lián)合中國電信和蘇州伏泰共同制定了適用于環(huán)保行業(yè)的行業(yè)云產(chǎn)品計(jì)劃。經(jīng)過一年的實(shí)踐，美欣達(dá)已在智慧運(yùn)營管控平臺(tái)建設(shè)上取得了初步成效。項(xiàng)目背景美欣達(dá)集團(tuán)在快速發(fā)展中遇到如下問題：在管理上，由于公司環(huán)保產(chǎn)業(yè)分布在全國 16 個(gè)省近百個(gè)城市、涉及 6 大業(yè)務(wù)板塊、140 個(gè)項(xiàng)目。由于專業(yè)跨度大、地域范圍廣，在日常管理的及時(shí)性、有效性與全面性上存在明顯的短板，造成管理成本高、管理隱患多等問題，隨著企業(yè)的快速擴(kuò)張，以管理復(fù)制支撐項(xiàng)目公司的快速投運(yùn)需

2、求也日益突出。在生產(chǎn)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的精確運(yùn)營管理，對(duì)提升資源使用效率、確保生產(chǎn)質(zhì)量有著十分現(xiàn)實(shí)的意義。如在環(huán)衛(wèi)一體化清掃保潔作業(yè)上，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保潔區(qū)域垃圾桶滿溢情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)保潔人員、收運(yùn)車輛的科學(xué)調(diào)度，優(yōu)化資源配置，提升作業(yè)效率；在垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)，全社會(huì)對(duì)焚燒項(xiàng)目的排放達(dá)標(biāo)能力高度關(guān)注，產(chǎn)業(yè)公司需要實(shí)現(xiàn)對(duì)遍布全國項(xiàng)目公司的排放、生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，在項(xiàng)目公司本地監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的雙重監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)指標(biāo)并第一時(shí)間進(jìn)行遠(yuǎn)程干預(yù)。在信息化上，原先各產(chǎn)業(yè)、項(xiàng)目公司獨(dú)立運(yùn)作，基礎(chǔ)設(shè)施投入大且存在重復(fù)投資的情況，信息化平臺(tái)規(guī)模小、系統(tǒng)亂、數(shù)據(jù)散，這樣一方面不能真正依托信息化來提升企

3、業(yè)的運(yùn)營管理水平，另一方面系統(tǒng)的運(yùn)維一致性、安全可靠性也得不到規(guī)范化的保障。項(xiàng)目簡(jiǎn)介本項(xiàng)目由美欣達(dá)集團(tuán)牽頭，中國電信、伏泰科技承建，于 2016 年 9 月開工建設(shè)。該項(xiàng)目是美欣達(dá)集團(tuán)由紡織向環(huán)保行業(yè)轉(zhuǎn)型的跨行業(yè)首秀，也是國內(nèi)環(huán)保行業(yè)首個(gè)涉及全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)化管理的云平臺(tái)，一期總投資超過 800 萬元。項(xiàng)目涵蓋美欣達(dá)集團(tuán)六大業(yè)務(wù)板塊項(xiàng)目側(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入和數(shù)據(jù)整合，形成項(xiàng)目側(cè)本地運(yùn)營中心、產(chǎn)業(yè)側(cè)數(shù)據(jù)分析中心以及集團(tuán)對(duì)外展示中心。通過大量的分布式數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了美欣達(dá)環(huán)保產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的上云建倉，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)迅速找到集團(tuán)管控的痛點(diǎn)，為決策者提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)積淀。項(xiàng)目目標(biāo)通過分布于項(xiàng)目公司現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的 IO

4、T 智能傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集和傳輸項(xiàng)目工廠側(cè)和收運(yùn)各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)、運(yùn)行、排放等數(shù)據(jù)指標(biāo)，在項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)和集團(tuán)三級(jí)管控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)和作業(yè)過程的全過程監(jiān)管。采用云計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)，對(duì)采集的全過程、全周期數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和清洗，建立長效的環(huán)境治理數(shù)據(jù)目錄。應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類生產(chǎn)、作業(yè)數(shù)據(jù)的立體化一站式呈現(xiàn)、預(yù)警和融合交互。結(jié)合環(huán)境治理機(jī)理、工廠生產(chǎn)模型、產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能配比和海量數(shù)據(jù)特性，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析和價(jià)值挖掘，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)， 助力管理效率的提升，降低管理與運(yùn)營成本。二、項(xiàng)目實(shí)施概況美欣達(dá)環(huán)保行業(yè)智慧運(yùn)營管控平臺(tái)主要服務(wù)對(duì)象為集團(tuán)和產(chǎn)業(yè)管理總部的運(yùn)營中心及管理決策層，以信

5、息化為抓手，杜絕各業(yè)務(wù)板塊產(chǎn)生信息孤島，將六大業(yè)務(wù)板塊連接在一起，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈各業(yè)務(wù)板塊的集約管控，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)目的同時(shí)監(jiān)管。以有效的數(shù)據(jù)分析，為集團(tuán)側(cè)提供有力的決策依據(jù)。項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容系統(tǒng)架構(gòu)整體系統(tǒng)架構(gòu)涵蓋美欣達(dá)集團(tuán)環(huán)保產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的全生命周期，包括投資規(guī)劃、項(xiàng)目建設(shè)和項(xiàng)目運(yùn)營。架構(gòu)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原則來組織業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)不僅作為信息化管控手段，同時(shí)為集團(tuán)提供生產(chǎn)運(yùn)營分析工具，輔助生產(chǎn)運(yùn)營決策。主要核心設(shè)計(jì)要素包括：全量數(shù)據(jù)采集。通過對(duì)各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)、傳感器設(shè)備采集，來發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)在企業(yè)中的價(jià)值；微服務(wù)架構(gòu)。采用流行的微服務(wù)模式，使業(yè)務(wù)擴(kuò)展更加靈活、敏捷，滿足集團(tuán)高速發(fā)展的業(yè)務(wù)模式；

6、數(shù)據(jù)模型輔助決策。豐富的數(shù)據(jù)模型支撐，幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、分析產(chǎn)能配置；業(yè)務(wù)全流程管控。囊括集團(tuán)項(xiàng)目的全生命周期管理，提升集團(tuán)內(nèi)項(xiàng)目管理效率。業(yè)務(wù)架構(gòu)圖 1 頂層設(shè)計(jì)架構(gòu)涵蓋美欣達(dá)環(huán)保能源板塊的主要業(yè)務(wù)，包括垃圾焚燒發(fā)電、病死畜禽無害化處置、餐廚/污泥處置、危廢處置、環(huán)衛(wèi)一體化、廢棄物循環(huán)利用等多個(gè)業(yè)務(wù)板塊，涉及浙江旺能環(huán)保股份有限公司、浙江百奧邁斯生物科技有限公司等多個(gè)子公司。整體架構(gòu)設(shè)計(jì)與美欣達(dá)現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)接，采用 OA 系統(tǒng)進(jìn)行身份集中管理和認(rèn)證。物理架構(gòu)圖 2 業(yè)務(wù)架構(gòu)方案采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)目公司、業(yè)務(wù)運(yùn)行的全過程數(shù)據(jù)監(jiān)環(huán)境專有云平臺(tái) 車載攝像機(jī)作業(yè)人員LBS定位設(shè)備數(shù)據(jù)

7、庫服務(wù)器通信信息節(jié)點(diǎn)環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)共享司機(jī)視頻應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器打印機(jī)短信網(wǎng)關(guān)軟件防火墻操作員站IP網(wǎng)關(guān)操作員站工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)美欣達(dá)智慧運(yùn)營監(jiān)控調(diào)操作員站 度指揮中心市民/公眾城管局?jǐn)?shù)據(jù)共享硬件防火墻監(jiān)控大屏幕路由器VPN或?qū)＞W(wǎng)VPN或?qū)＞W(wǎng)核心交換機(jī)核心交換機(jī)核心交換機(jī)Eethernet垃圾焚燒發(fā)電餐廚/污泥處置廢棄物循環(huán)利用EethernetEethernet 前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī)前置機(jī) 病死畜禽無害化處置核心交換機(jī)Eethernet管，協(xié)助集團(tuán)和產(chǎn)業(yè)總部及各職能部門、項(xiàng)目公司等及時(shí)、準(zhǔn)確獲得相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)、預(yù)警數(shù)據(jù)，輔助監(jiān)管部門進(jìn)行管理與決策?；旌显平鉀Q方案圖

8、3 物理架構(gòu)圖美欣達(dá)環(huán)保產(chǎn)業(yè)遍布全國近百個(gè)地市，近幾年來處于高速增長期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)，發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)的信息化應(yīng)用也不斷深入，對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和通信資源的需求呈現(xiàn)出爆炸式增長，同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)提出了更高的要求。傳統(tǒng)自建數(shù)據(jù)中心模式擴(kuò)展困難、交付周期長、運(yùn)維復(fù)雜等缺點(diǎn)，成為了產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的絆腳石。彈性擴(kuò)展、快速交付、簡(jiǎn)易運(yùn)維成為當(dāng)前環(huán)境下數(shù)據(jù)中心首要滿足的需求。公有云模式的特點(diǎn)恰好能夠適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展，提供按需分配的能力，滿足企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，為企業(yè)節(jié)省成本。在數(shù)據(jù)越來越重要的今天，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力越來越表征一個(gè)企業(yè)的實(shí)力。而數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)不僅作為一種數(shù)字資產(chǎn)存在，更對(duì)企業(yè)未來發(fā)展具有

9、戰(zhàn)略意義。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、挖掘，結(jié)合當(dāng)前的深度學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)改進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)過 程，被越來越多的企業(yè)運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐。保證核心數(shù)據(jù)安全成為貫穿企業(yè)的核心 需求之一。私有云模式由于其相對(duì)封閉的特點(diǎn)，結(jié)合硬件安全設(shè)備，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)保護(hù)更加安全有效。鑒于企業(yè)現(xiàn)階段對(duì)數(shù)據(jù)中心需求的變化，混合云方案能夠以兼顧靈活、擴(kuò)展、安全的方式為企業(yè)提供服務(wù)。通過將企業(yè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)分級(jí)，核心數(shù)據(jù)和相對(duì)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)保存在本地?cái)?shù)據(jù)中心，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離，安全等級(jí)相對(duì)較弱、業(yè)務(wù)變化較快的服務(wù)部署在公有云，以便靈活擴(kuò)展。公有云與私有云通過 VPN 專線連通，同時(shí)部署安全防御策略，達(dá)到既可以享受公有云的便捷，又可以保護(hù)私有云內(nèi)數(shù)據(jù)安

10、全的目的。圖 3 混合云架構(gòu)具體應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式打造美欣達(dá)集團(tuán)“環(huán)保大腦”通過物聯(lián)網(wǎng)感知及數(shù)據(jù)上云歸集，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)集中管理可視化。一是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)集中上云，設(shè)備是企業(yè)最重要的資產(chǎn)，對(duì)采購、安裝、運(yùn)維、維保、報(bào)廢全生命周期的跟蹤，為設(shè)備的集中專家診治提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。二是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境集中上云，將項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫面上云，對(duì)各種復(fù)雜的變化作出積極的反應(yīng)，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定安全。三是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程上云集中，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)運(yùn)營過程中的運(yùn)營數(shù)據(jù)、流程數(shù)據(jù)，強(qiáng)化管理， 提升運(yùn)營效率。設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)流程的集中管理，提升了集團(tuán)化管控的效率，便于集團(tuán)管理者從數(shù)據(jù)中做出最佳的

11、決策。實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的管控平臺(tái)美欣達(dá)集團(tuán)六大業(yè)務(wù)大板塊通過統(tǒng)一的環(huán)保行業(yè)云平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)營全過程可視化管理，同時(shí)自下而上的建立了項(xiàng)目級(jí)業(yè)務(wù)管理軟件、產(chǎn)業(yè)級(jí)集中管控平臺(tái)、集團(tuán)級(jí)多產(chǎn)業(yè)融合管理駕駛艙平臺(tái)三大平臺(tái)。標(biāo)準(zhǔn)化管控平臺(tái)的建設(shè)不僅為集團(tuán)提供統(tǒng)一的管控，也讓各項(xiàng)目公司之間有效串聯(lián)，為生態(tài)化的全產(chǎn)業(yè)鏈提供了基礎(chǔ)。通過業(yè)務(wù)與管理數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)營過程作業(yè)模型的優(yōu)化、生產(chǎn)資源配置模型的優(yōu)化，并能根據(jù)不同生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)要素的變化， 實(shí)現(xiàn)最佳模型的自動(dòng)調(diào)優(yōu)?；跇?biāo)準(zhǔn)化的管控平臺(tái)，更加有利于美欣達(dá)集團(tuán)加快對(duì)新增運(yùn)營項(xiàng)目建設(shè)投運(yùn)及運(yùn)營組織管理，做到項(xiàng)目級(jí)的快速復(fù)制和快速接入。打通垃圾處理全

12、產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的融合，實(shí)現(xiàn)了固廢全流程的管控，如各個(gè)區(qū)域垃圾分類，各種類型垃圾輸送到處置端流程，每個(gè)區(qū)域產(chǎn)生垃圾數(shù)量，焚燒廠、餐廚廠、危廢廠等環(huán)節(jié)協(xié)同工作的等問題。通過內(nèi)部產(chǎn)業(yè)協(xié)同管理模式，打通產(chǎn)業(yè)間壁壘，將美欣達(dá)六大產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以整體優(yōu)化代替單點(diǎn)優(yōu)化，以更高的視角來解決運(yùn)營中的問題。同時(shí)為美欣達(dá)后期的項(xiàng)目的調(diào)整優(yōu)化提供依據(jù)，也為未來項(xiàng)目的發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)。三、下一步實(shí)施計(jì)劃環(huán)保公開在提升集團(tuán)內(nèi)部自身管理的同時(shí)，美欣達(dá)積極響應(yīng)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任，為社會(huì)、政府管理部門提供可參考可應(yīng)用的行業(yè)分析數(shù)據(jù)。美欣達(dá)多產(chǎn)業(yè)融合上云，也是為政府的環(huán)境產(chǎn)業(yè)一體化運(yùn)營監(jiān)管提供優(yōu)秀的平臺(tái)數(shù)據(jù)支撐，譬如通過焚燒數(shù)據(jù)公開

13、，幫助政府掃除民眾疑慮。細(xì)分領(lǐng)域精細(xì)化管理企業(yè)管理要向各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)一步推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)細(xì)分領(lǐng)域的精細(xì)化管理。如在旺能焚燒板塊，通過現(xiàn)有焚燒工況數(shù)據(jù)上云，為管理人員提供決策依據(jù)的同時(shí)， 已經(jīng)積累的大量運(yùn)行工況數(shù)據(jù)可以為下一步傳統(tǒng)工藝優(yōu)化夯實(shí)基礎(chǔ)，如通過焚燒爐溫控制模型的建立，可以預(yù)測(cè)焚燒爐未來一段時(shí)間內(nèi)爐溫走向，提早發(fā)現(xiàn)隱患， 讓爐溫始終維持在合理范圍內(nèi)，保證焚燒廠運(yùn)行的安全性等等，真正讓企業(yè)上云發(fā)揮出最大的價(jià)值。四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)AR 技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備管理美欣達(dá)多個(gè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)中涉及設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)工況環(huán)境的巡檢。本次項(xiàng)目通過智能化巡檢替代傳統(tǒng)的巡檢模式，以 AR 技術(shù)為核心、設(shè)備故障

14、知識(shí)庫為基礎(chǔ)，為巡檢人員規(guī)范化、高效的巡檢提供優(yōu)越的條件。巡檢人員只需配備巡檢終端，到現(xiàn)場(chǎng)可查詢到設(shè)備模型圖，同時(shí)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)以及維護(hù)維保建議、故障知識(shí)庫一目了然?；?IOT、DM 和 AI 技術(shù)的智能控制項(xiàng)目通過泛在的 IOT 傳感器、執(zhí)行器和網(wǎng)絡(luò)，突破了單點(diǎn)或單環(huán)節(jié)控制驅(qū)動(dòng)限制，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)級(jí)的控制驅(qū)動(dòng)。基于數(shù)學(xué)模型和海量數(shù)據(jù)，通過 AI 和 DM 技術(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)和優(yōu)化生產(chǎn)、作業(yè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、作業(yè)過程的最優(yōu)資源配置和最大產(chǎn)能?；诖髷?shù)據(jù)的環(huán)衛(wèi)運(yùn)營智能規(guī)劃通過項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)下的最優(yōu)投入和產(chǎn)能配置?；诔鞘泻暧^、自然、環(huán)境因素，運(yùn)用項(xiàng)目的作業(yè)模型，并導(dǎo)入系統(tǒng)所積累的資源化

15、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)衛(wèi)運(yùn)營的智能化規(guī)劃，合理控制和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)衛(wèi)設(shè)施的基礎(chǔ)資源及運(yùn)營資源投入。實(shí)施效果通過智慧運(yùn)營管控平臺(tái)的實(shí)施，給美欣達(dá)環(huán)保產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的管理與生產(chǎn)效益。管理和決策效率極大提升目前已實(shí)現(xiàn)所有 90%以上運(yùn)營公司的 7 項(xiàng)主體業(yè)務(wù)上云。監(jiān)控中樞作為集團(tuán)“大腦”，統(tǒng)一匯集各項(xiàng)目數(shù)據(jù)，進(jìn)行高效的信息反饋，保證信息溝通傳遞的及時(shí)性、有效性、準(zhǔn)確性，效率較以往提升了 3 倍。而通過信息系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目公司的復(fù)制化管理、運(yùn)營賦能，新設(shè)項(xiàng)目公司可快速投產(chǎn)，并納入正常運(yùn)營管理。全產(chǎn)業(yè)鏈無縫協(xié)接，樹立良好社會(huì)形象 10 | 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)應(yīng)用案例集通過對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的全過程閉環(huán)管理和動(dòng)態(tài)資源匹配，支撐政府了垃圾源頭的智能分類治理，垃圾的清運(yùn)及時(shí)、經(jīng)濟(jì)，垃圾處置安全穩(wěn)定、指標(biāo)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了開放式的社會(huì)監(jiān)督和政府監(jiān)管，使得環(huán)保產(chǎn)業(yè)取得了良好的社會(huì)口碑。生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了提升流程的