WaterPro運行管理系統在楓涇污水廠的應用

孫英俊

(上海金山楓涇水質凈化有限公司 201501)

1 引言

上海金山楓涇水質凈化有限公司位于上海市金山區楓涇鎮東北角，公司成立于2002年11月，2004年9月工程竣工并投入試運行。現已成為日處理污水1.4萬t(遠期設計規模為4.2萬t/天)的現代化污水廠。整個公司包括一座水質凈化廠(16個單體)、4座廠外中途提升泵站及40km的廠外污水主管道。公司建立之初就在傳統的污水處理工藝的基礎上增加了SCADA自控系統，建立了計算機的自動監測、控制和管理系統，實現了生產過程自動化。

經過幾年的運行管理，公司管理層逐漸認識到原有的傳統管理模式已不適應現代企業生產管理要求，所以如何能更有效地進行運營管理，降低運營成本，提高企業的競爭力;如何建立標準化的管理體系、高效的監管體系，提升企業管理水平的問題被提上了議事日程，并由此提煉出了“智能化控制，專業化運行”的企業發展目標。經過對比，2009年5月選用了定位于給排水行業生產運行管理的WaterPro管理軟件。

借助軟件管理平臺，旨在幫助解決企業多年運行以來幾大運行管理瓶頸問題:?信息化建設比較薄弱。幾年的運行管理積累了大量運行數據，但各種運行信息基本都停留在紙面，無法充分利用起來，從而影響企業的運行效率;?設備資產環節缺乏科學的管理，維修工作任務之間相互孤立，維護保養不及時，易造成設備資料和歷史記錄追溯困難;?原有運行監測系統主要為中控室工藝管理人員設計，其他人員無法遠程監控，突發情況反應滯后，易造成信息阻塞和“孤島”現象;?公司堅持每年正向積累的發展理念，迫切需要突破傳統管理上的瓶頸，進一步提升管理手段，將管理目標從保證安全、正常運行向提高運行效率、降本增效、優化流程的目標邁進。

2 建立固化流程應用平臺，規范工作程序

傳統紙張表單，手工傳遞式的工作流程不利于事后查詢和信息再利用，已不能滿足現代化的信息化辦公需求，通過將新的管理理念和先進的信息技術有機結合，對原有業務流程進行重新分析、重組、優化和管理，通過網絡傳遞信息，跟蹤和督辦工作流程，提高辦公效率，實現無紙化辦公，使得信息傳遞更加通暢及時，有效地解決了過去傳統管理模式信息上傳下達不及時的難點，改善了工作班組之間的協同作用，提升了企業的工作效率。

2.1 通過消息中心和自動化工作流驅動日常事務

將日常工作如維修工單填寫、工作聯系單流轉、合同檔案審批等日常工作流程固化到系統中，工作流的主要功能包括:?工作任務按照預定流程自動提交;?任務到達時系統自動通知相關責任人;?系統自動監督責任人，逾期任務自動催辦等，由此員工只需在電腦上填寫有關表單，系統就會按照定義好的流程自動流轉，下一級審批者將會收到相關資料，并可以根據需要修改、管理等，提高了工作效率，實現了知識管理，提升了公司的核心競爭力。消息中心和工作流管理見圖1。

圖1 消息中心和工作流管理

2.2 規范班組工作程序

污水處理過程中的生產管理涉及到多個生產班組和生產過程，如何規范工作程序也是管理上的一大重點。如污水處理過程中離不開化驗室的管理，其中又離不開書寫大量的化驗報表，這是傳統辦公自動化系統無法勝任的。系統通過采用科學的管理思想，集水樣采集管理，化驗任務分配，數據的處理、傳輸、發布，報表管理等功能于一體，其事先可預置的標準計算公式，實現了數據自動化計算，另外還具有儀器設備檔案和強檢管理以及人員考核管理和記錄等功能，組成了一套完整的化驗室工作程序(見圖2)，將員工從繁雜的工作中解放出來，專心處理核心業務，節省了人工成本和辦公用品的消耗，并減少了化驗過程中分析數據的差錯率。

圖2 化驗室工作程序

3 發揮管控一體化作用，降本增效

3.1 管控一體化管理

楓涇污水廠原有的自控系統采用西門子SIMATIC WinCC的SCADA系統，該系統主要從信息顯示的角度進行設計，缺少面向數據和分析的管理分析軟件，從系統性、全面性等方面來看，無法滿足污水處理廠長遠發展的要求。

WaterPro系統將工藝運行和設備狀態的現場數據集中管理，其運行監視功能與中控室原有的WinCC監視畫面實現了對接，將企業的生產運行情況、設備運行狀態相結合，將自控運行監視集成到管理者桌面，使公司管理人員可以在辦公室使用PC就可察看運行環節的實時運行狀況而不需要安裝復雜的組態軟件，如果需要還可支持跨地域運行監視，實現了污水處理的全過程控制。在此基礎上，WaterPro還和上級單位安裝的在線監測系統實現了無縫對接，實時提供水質處理的各種參數，為不同層面的運行管理者提供了決策支持信息(見圖3)。

圖3 實時運行狀態監視圖

3.2 及時調節工藝，降本增效

通過從各個崗位和監控點采集并(自動)錄入生產數據，使生產運行狀態監測由靜態到動態轉換。結合強大的數據分類統計功能輸出各種分析數據及報表(日報、月報)，精確地指導生產運行，實現智能化控制。公司在實際生產過程中對主要參數如COD、NH3-N、含氧量、水量等關鍵進出水水質參數進行實時監控，參照各參數運行曲線及時對運轉過程中出現的各種異常情況作出工藝調整，如根據溶解氧濃度的高低情況調整曝氣機的工作頻率來達到降低能耗的目的。此外，還通過實時監測數據曲線(見圖4)與歷史數據的環比、同比功能，及早制定下階段運行計劃和應急預案，改變了過去反應滯后、處理過程效率低下的問題，實現了安全運行、達標排放。

圖4 實時數據曲線圖

4 提升設備資產管理，提高設備完好率

設備管理是企業管理的重要組成部分，但與國外相比，我國的設備管理信息化起步較晚，對設備管理的重要性認識不足，在幾年的運行管理中公司發現舊有管理方式在設備資產管理上面臨以下幾個困難:?設備資產檔案管理隨意性強，信息不完整、甚至丟失;?檔案不更新，無法反映設備價值和位置變動、維修保養歷史等;?信息孤立，無法和管理流程有機結合。

為此，公司立足以業務流程為中心，以閉環管理為目的，引入了動態的設備設施檔案管理機制，對生產設備和行政設備進行分類管理，以設備一生為研究對象，實現設備全壽命周期管理，從設備的入庫、使用到閑置、廢棄，為每個生產設備都建立了檔案信息(見圖5)，做到:?電子化的設備檔案，全面反映設備綜合信息;?建立規范的設備資產臺賬，滿足公司對污水廠、泵站資產管理的較高要求;?準確記錄設備維修履歷和歷史狀態，實現設備動態管理;?通過資產處置流程，對資產實行全生命周期監管。相比過去，設備設施管理不再是簡單的設備檔案的靜態記錄，而是動態的設備設施管理，全面提升了設備管理水平。

圖5 設備檔案信息

在與設備管理配套的備件易耗品管理方面，公司引入了標準化備品備件電子庫存管理，各個生產班組均設立了獨立的虛擬電子倉庫，建立了詳盡的庫存品明細，從備件的申購、采購到入庫、出庫均可方便查詢，使物品流向一目了然，賬目清晰、分毫不差，杜絕管理漏洞，實現了備件合理庫存與合理采購的信息化管理體系。

傳統維修管理方式面臨的困難包括:維修養護過程隨意性強，缺少事后記錄;缺少質量管理意識，沒有質量分析機制等。WaterPro通過對實時運行數據的監視，及時獲得關鍵設備的運轉情況，自動派發養護、檢修工單，通過計劃保養、狀態檢修、故障維修的有機結合，建立完善的故障管理和維修調度流程，從故障記錄、工單派發、維修實施、驗收、故障原因分析到費用核算，進行全過程規范化管理。其中故障分類統計、設備完好率分析等功能為持續改善設備維護和采購工作提供了有力的支持，為科學決策提供了有效的支持和幫助;該系統和原有SCADA系統對接，采集設備運行時間，自動產生設備養護工單，大大減少了潛在故障的發生，從而降低了不必要的成本損失，達到提高設備可利用率及可靠性、延長設備生命周期、減少設備停機時間的目的;維修養護記錄自動和相關設備檔案相鏈接，做到了工作留有痕跡，便于查找歷史維修養護記錄。

總之，對設備和維修過程采用信息化管理不是簡單地用計算機代替手工勞動，而是通過計算機管理系統來體現一種新的設備管理的理念和思路，同管理創新和機制轉變有機結合，從而全面提升設備管理水平，用最經濟的方法達到設備效能的最高化。

5 應用效果

信息平臺的管理功能涵蓋了運行數據、設備設施資產檔案、維修養護、備品備件、化驗室、工作流等方面，它特別在以下方面給日常管理工作帶來了極大的方便:

a.營造開放的企業文化。信息的高度共享打破了以往信息在部門間的阻塞和隔絕狀態，使得不同部門、班組間的信息可以按照需要進行分配和重組，提高了信息的附加價值。日常報表填寫、業務運作等工作不再用紙張填寫，人事、檔案、培訓記錄等信息都可在系統內集成并可共享瀏覽，將公司內部各自原先封閉的信息孤島連成一體，實現了高效、無紙的信息傳輸和快捷通信，資料管理更加規范，查找更加便捷。

b.提高生產管理效率。傳統上很多工作在執行過程中缺乏監督和檢查，現在領導可以直接查看班組工作日志或與員工交流，及時了解和掌握企業運情況，使日常工作的執行過程在管理者面前幾乎處于透明狀態，任務下達更加通暢快速;將企業的生產運行監視、設備設施維護、資產動態管理等有機地結合起來，實現污水處理的全過程控制并形成工作閉環，實施實時動態有效管理。

c.隨著應用水平的不斷提升，人員素質的不斷提高，相應的管理水平和經濟效益的提升也將不斷呈現出來(見圖6)，達到降本增效的目的。

圖6 效益增長曲線

2010年楓涇污水廠在進水濃度較高、水質不穩定的情況下，通過科學的調度運行管理，仍保持出水水質穩定達標排放，在年處理水量有所增加、日處理水量基本達到設計標準的同時，用電量、能耗等均有不同程度的下降(見下表)，順利完成了2010年的各項指標。

2010年楓涇污水廠主要生產技術指標

6 結語

今年是“十二五”規劃的開局之年，水利又是“十二五”規劃中的重中之重，2011年1月29日，中共中央發布了新中國成立62年的首個聚焦水利的“一號文件”，系統部署水利改革發展。決定中特別指出要強化水文氣象和水利科技支撐，推進水利信息化建設，以水利信息化帶動水利現代化。這就為污水處理企業在行業發展中指明了方向，在切實履行達標排放的企業宗旨的基礎上，積極推進自動化、信息化的“兩化”建設，探索、實踐適應公司實際的運營模式。

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，信息化能更高效地進行資源配置，極大地提高社會勞動生產率，利用信息化與工業化的內在邏輯關系，以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，使它們實現互動發展，當然，在信息化的過程中，切忌求快急進，這是一個循序漸進、逐步完善的過程，應腳踏實地、逐步摸索適合本公司發展的獨有模式，這其中領導重視是前提、系統規劃是核心、全員參與是基礎。

WaterPro管理系統的應用是在傳統管理模式上的一次求新求變和大膽嘗試，目的是“以需求為導向，以應用為核心，從流程中抓效率，從管理中出效益”。今后要繼續大力推進信息化進程，優化配置資源，降低運行成本，全面提升管理和服務水平，支撐公司的可持續發展，實現污水處理企業規范化、精細化管理和降本增效。

韓東華，楊紅娟.IT與企業管理創新［J］.中國管理信息化，2008(2).