[摘 要]在生態(tài)文明建設(shè)全面推進(jìn)的當(dāng)下,提升城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)水平和對(duì)外服務(wù)效能,已成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。北京首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司基于數(shù)智化發(fā)展趨勢(shì)和自身業(yè)務(wù)特長(zhǎng),針對(duì)城市水系統(tǒng)資產(chǎn)復(fù)雜多樣、空間分布廣且各類資產(chǎn)間關(guān)聯(lián)度強(qiáng)的特點(diǎn),以及城市水系統(tǒng)普遍存在的運(yùn)營(yíng)效率低下、管理手段不足、評(píng)價(jià)方法缺失、風(fēng)險(xiǎn)難以控制等問(wèn)題,通過(guò)引入數(shù)字化、智能化理念和技術(shù),研發(fā)上線WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái),構(gòu)建形成城市水系統(tǒng)資產(chǎn)管理體系、運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系與多目標(biāo)調(diào)度技術(shù)體系四大支撐體系,初步實(shí)現(xiàn)了城市水系統(tǒng)長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng),有力推動(dòng)了水務(wù)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]城市水系統(tǒng);綜合治理;生態(tài)治理;智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)
一、公司簡(jiǎn)介
北京首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司(簡(jiǎn)稱“首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)”)成立于1999年,是全國(guó)500強(qiáng)企業(yè)北京首都創(chuàng)業(yè)集團(tuán)有限公司控股的環(huán)保旗艦上市公司。
公司深耕環(huán)保行業(yè)20余載,在城市環(huán)境、 市政公用、企業(yè)環(huán)保節(jié)能等領(lǐng)域,努力為客戶提供高效、智慧、綠色的“水、固、氣、能”綜合解決方案。
近年來(lái),首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)依托自有的海量綜合應(yīng)用場(chǎng)景和雄厚的資源積累,對(duì)城市水系統(tǒng)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)進(jìn)行全面梳理,系統(tǒng)構(gòu)建以城市水系統(tǒng)資產(chǎn)為核心、以新一代信息技術(shù)為支撐、以數(shù)據(jù)價(jià)值深度挖掘?yàn)轵?qū)動(dòng)、以城市水系統(tǒng)質(zhì)量整體改善為目標(biāo)的WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái),為城市水系統(tǒng)全場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)提供智力支持。
截至2023年末,公司已在全國(guó)28個(gè)省(自治區(qū)、 直轄市)、超過(guò)140個(gè)地級(jí)市建設(shè)運(yùn)營(yíng)生態(tài)環(huán)保項(xiàng)目。其中,水處理能力達(dá)到2695萬(wàn)噸/日,生活垃圾處理能力達(dá)到1527萬(wàn)噸/年;累計(jì)實(shí)施33個(gè)生態(tài)治理項(xiàng)目、60余個(gè)大氣環(huán)境綜合治理項(xiàng)目、500余項(xiàng)節(jié)能降碳服務(wù),服務(wù)總?cè)丝诔^(guò)9000萬(wàn),公司總資產(chǎn)達(dá)到1094億元。
二、實(shí)施背景
(一)水系統(tǒng)綜合整治、智慧化運(yùn)營(yíng)大勢(shì)所趨
近年來(lái),隨著我國(guó)對(duì)城市水環(huán)境綜合整治工作越來(lái)越重視,海綿城市建設(shè)、黑臭水體治理等專項(xiàng)工作快速推進(jìn),并取得了顯著成效。特別是《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》《城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》等相關(guān)國(guó)家政策文件的陸續(xù)出臺(tái),充分體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)城市及周邊水環(huán)境的重視程度和治理決心。
2020年10月,黨的十九屆五中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》提出,提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性。這是以習(xí)近平同志為核心的黨中央著眼全局作出的重大決策部署,對(duì)于促進(jìn)人與自然和諧共生、建設(shè)美麗中國(guó)具有重大意義。
與此同時(shí),國(guó)家“十四五”規(guī)劃提出“加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國(guó)”。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與數(shù)字產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)相互交匯,技術(shù)和數(shù)據(jù)已成經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大新生產(chǎn)要素。在城鎮(zhèn)化步伐逐漸加快的發(fā)展背景下,城市水系統(tǒng)建設(shè)和管理難度亦隨之加大,市場(chǎng)對(duì)智慧水務(wù)的需求將愈發(fā)提高,智慧環(huán)保更成為政策的關(guān)注熱點(diǎn)。
2021年,國(guó)家發(fā)展改革委、住建部出臺(tái)《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》,提出推進(jìn)信息化建設(shè),依法建立城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施地理信息系統(tǒng)并定期更新,實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水設(shè)施信息化、賬冊(cè)化管理。同年,工信部、中央網(wǎng)信辦等8部委出臺(tái)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2021- 2023年)》,明確提出智慧環(huán)保的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)前,隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的快速普及和應(yīng)用,水務(wù)行業(yè)正迎來(lái)自動(dòng)化、數(shù)字化和智慧化的革新發(fā)展。
適應(yīng)時(shí)代變化,在環(huán)保全域場(chǎng)景中建立數(shù)字化的底層邏輯和智慧化的運(yùn)營(yíng)模式,成為擺在首創(chuàng)生態(tài)環(huán)保集團(tuán)面前的一道必答題。
(二)加強(qiáng)城市水系統(tǒng)綜合治理的現(xiàn)實(shí)需要
城市水系統(tǒng)綜合治理涉及控源截污、排水防澇、廢水處理、水系連通、水質(zhì)改善、生態(tài)修復(fù)、景觀提升、監(jiān)測(cè)預(yù)警等多目標(biāo)功能需求,各類設(shè)施、設(shè)備及生態(tài)系統(tǒng)間項(xiàng)目關(guān)聯(lián)度強(qiáng)、績(jī)效產(chǎn)出一致、邊界難以分隔,因此需進(jìn)行協(xié)同管理、聯(lián)合調(diào)度,以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)、精益運(yùn)營(yíng),創(chuàng)造水系統(tǒng)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)效價(jià)值。
高昂的環(huán)境效益評(píng)估成本和評(píng)估指標(biāo)缺失,導(dǎo)致重投重建、輕技輕運(yùn)。一直以來(lái),企業(yè)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值間的關(guān)系不明確,評(píng)估指標(biāo)體系不完善,生態(tài)環(huán)境項(xiàng)目?jī)r(jià)值無(wú)統(tǒng)一評(píng)估指標(biāo)。同時(shí)行業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境治理業(yè)務(wù)的長(zhǎng)期價(jià)值尚未形成共識(shí),導(dǎo)致技術(shù)、管理水平對(duì)企業(yè)議價(jià)能力的影響非常有限,獲得項(xiàng)目和盈利主要依賴投資和建設(shè)。隨著現(xiàn)有問(wèn)題的不斷暴露,行業(yè)將在長(zhǎng)期環(huán)境效益的不足與高昂的生態(tài)價(jià)值評(píng)估成本間重復(fù)博弈,形成新的平衡。
(三)城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)面臨的痛點(diǎn)
1.運(yùn)營(yíng)體系不健全
城市水系統(tǒng)項(xiàng)目普遍重建設(shè)輕運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)缺失,運(yùn)營(yíng)管理體系尚不健全,無(wú)法有效支撐城市水系統(tǒng)項(xiàng)目長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)。
2.運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)低下導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)期資源不足
由于行業(yè)對(duì)環(huán)境效益的經(jīng)濟(jì)價(jià)值難以量化評(píng)估、缺少共識(shí),導(dǎo)致發(fā)揮環(huán)境效益最重要的運(yùn)營(yíng)階段價(jià)值被低估。同時(shí),由于行業(yè)發(fā)展所處的初期階段技術(shù)管理水平差距小、勞動(dòng)密集,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力大、利潤(rùn)空間小。
3.運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)需求與運(yùn)營(yíng)資源投入存在顯著差距
城市涉水項(xiàng)目綜合性強(qiáng)、治理難度高,運(yùn)營(yíng)期對(duì)項(xiàng)目技術(shù)、管理水平有較高要求。但運(yùn)營(yíng)期資源不足,導(dǎo)致人才培養(yǎng)和能力建設(shè)的發(fā)展長(zhǎng)期滯后,與生態(tài)環(huán)境治理的需求形成了顯著差距。
4.不受控因素多導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)提升
城市涉水類項(xiàng)目系統(tǒng)復(fù)雜、界限不清,易受外部因素影響,企業(yè)既難以溯源、更難以從責(zé)任方獲得補(bǔ)償,導(dǎo)致城市涉水類項(xiàng)目資金回收和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)提升。
5.運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)薄弱降低運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量
行業(yè)不成熟、資源不足、能力滯后造成現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)境類項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)薄弱,具體表現(xiàn)為運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)不明確、資產(chǎn)底數(shù)不清晰、運(yùn)營(yíng)管理手段粗放等系列問(wèn)題,進(jìn)而降低了運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量。
6.海量潛在數(shù)據(jù)資源無(wú)法利用
隨著項(xiàng)目的持續(xù)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù),能被真實(shí)有效記錄的數(shù)據(jù)卻少之又少,能得到合理分析利用、推動(dòng)運(yùn)營(yíng)質(zhì)效改善的更是鳳毛麟角。
三、主要做法
(一)科學(xué)謀劃
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下,依托首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)豐富的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和多年項(xiàng)目管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),團(tuán)隊(duì)深入一線廣泛調(diào)查研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),全面梳理與水系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)保類項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理痛點(diǎn)及實(shí)際需求,從全局角度對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理各方面、各層次、各要素統(tǒng)籌規(guī)劃,系統(tǒng)建立以資產(chǎn)為核心、覆蓋城市水系統(tǒng)全場(chǎng)景全過(guò)程的智慧化運(yùn)營(yíng)管理理論,基于業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的解構(gòu)與重塑,構(gòu)建“信息采集-資產(chǎn)評(píng)估-分級(jí)維護(hù)-精細(xì)管理-監(jiān)測(cè)預(yù)警-綜合調(diào)度”全鏈條技術(shù)體系。(如圖1所示)
基于城市水系統(tǒng)智慧運(yùn)營(yíng)頂層設(shè)計(jì),根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理實(shí)際業(yè)務(wù)需要,研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)劃了城市水系統(tǒng)資產(chǎn)管理體系、運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、城市水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系與多目標(biāo)的調(diào)度體系四大技術(shù)支撐體系,并在專項(xiàng)研究成果基礎(chǔ)上針對(duì)供水管網(wǎng)精細(xì)化管理、排水系統(tǒng)提質(zhì)增效、污水治理及資源化利用、海綿城市建設(shè)等重點(diǎn)方向開展深化研究,積累“咨-規(guī)-技-建-運(yùn)-評(píng)”全流程技術(shù)能力,形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品或解決方案庫(kù)。
同時(shí),基于業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流雙耦合構(gòu)建WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái),針對(duì)資產(chǎn)管理、運(yùn)營(yíng)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、聯(lián)合調(diào)度等城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理核心環(huán)境開展研發(fā),推動(dòng)城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)逐步由線下化向信息化、數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)變。(如圖2所示)
(二)落地建設(shè)
實(shí)施整體原則為:標(biāo)準(zhǔn)先行、制度支撐,業(yè)務(wù)重構(gòu)、邏輯閉環(huán),全員參與、協(xié)同開發(fā),實(shí)踐反饋、內(nèi)生迭代。
為保障頂層設(shè)計(jì)的實(shí)際落地和預(yù)期效果,研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)城市水系統(tǒng)資產(chǎn)管理體系、運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系和多目標(biāo)調(diào)度技術(shù)體系四大技術(shù)支撐體系專項(xiàng)進(jìn)行了深化建設(shè)。在業(yè)務(wù)體系框架基礎(chǔ)上,融合業(yè)務(wù)、管理、技術(shù)、IT等領(lǐng)域?qū)<抑腔?,開發(fā)了WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。該平臺(tái)已在淮安、宿遷、淮南、三亞、固原等20余城市水系統(tǒng)項(xiàng)目中取得應(yīng)用成效。
1.業(yè)務(wù)體系建設(shè)
研發(fā)團(tuán)隊(duì)識(shí)別出城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理的核心環(huán)節(jié),為資產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、監(jiān)測(cè)分析和聯(lián)合調(diào)度,并針對(duì)這四個(gè)業(yè)務(wù)域進(jìn)行了業(yè)務(wù)的分析與重構(gòu),使各業(yè)務(wù)域邊界清晰、層次分明、流程完整、邏輯通順、描述精準(zhǔn),形成了以系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、模板等為表現(xiàn)形式的高度結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)體系。
(1)資產(chǎn)管理體系
研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密圍繞城市水系統(tǒng)資產(chǎn)管理理念,開展資產(chǎn)管理體系建設(shè),創(chuàng)建了多層級(jí)解析、多過(guò)程協(xié)同的城市水系統(tǒng)資產(chǎn)分類編碼及信息采集標(biāo)準(zhǔn)體系,編制設(shè)備分類圖鑒及資產(chǎn)標(biāo)志標(biāo)牌制作技術(shù)規(guī)范,明確數(shù)據(jù)采集作業(yè)與校核程序,制定資產(chǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)數(shù)據(jù)自動(dòng)校核算法,建設(shè)城市水系統(tǒng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù);團(tuán)隊(duì)廣泛調(diào)研風(fēng)險(xiǎn)管理理論與案例,構(gòu)建資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,全面梳理模型分析數(shù)據(jù)來(lái)源及評(píng)估指標(biāo)計(jì)算規(guī)則,建立覆蓋城市水系統(tǒng)資產(chǎn)全類別的綜合評(píng)估分級(jí)體系;建設(shè)資產(chǎn)全生命周期成本計(jì)算框架,構(gòu)建資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本分析、報(bào)廢處置等各階段成本分析模型及經(jīng)驗(yàn)參數(shù),提出項(xiàng)目全周期成本管理體制機(jī)制;開展資產(chǎn)全周期管理試點(diǎn),建立靜態(tài)信息與動(dòng)態(tài)信息相結(jié)合的全方位、多維度水系統(tǒng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),為涉水項(xiàng)目分級(jí)運(yùn)營(yíng)、實(shí)現(xiàn)降本增效提供強(qiáng)有力的方法與數(shù)據(jù)支撐。(如圖3、圖4所示)
(2)運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
研發(fā)團(tuán)隊(duì)研究采用實(shí)地踏勘、調(diào)研、座談等方式,全面梳理了城市水系統(tǒng)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù),建立以資產(chǎn)為核心的運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)體系框架,構(gòu)建日常運(yùn)營(yíng)管理標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)場(chǎng)景庫(kù),分類拆解各項(xiàng)資產(chǎn)運(yùn)維的基本作業(yè)單元。(如圖5所示)
在圍繞城市水系統(tǒng)智慧運(yùn)營(yíng)管理理念的基礎(chǔ)上,針對(duì)運(yùn)行、監(jiān)測(cè)、巡檢、養(yǎng)護(hù)、維修、安全與應(yīng)急等運(yùn)營(yíng)管理核心環(huán)節(jié),制定了基于基本作業(yè)單元的運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)規(guī)范,建立運(yùn)維作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)流程,編制覆蓋運(yùn)營(yíng)全場(chǎng)景的系列表單工具。(如圖6所示)
梳理確定各作業(yè)環(huán)節(jié)的信息填報(bào)項(xiàng)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),形成了基于資產(chǎn)分類分級(jí)的系列運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)實(shí)踐基礎(chǔ)上制定典型資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)維護(hù)人、材、機(jī)消耗定額,為城市水系統(tǒng)項(xiàng)目高效化、精細(xì)化、規(guī)范化運(yùn)營(yíng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(如圖7所示)
(3)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系
研發(fā)團(tuán)隊(duì)建立了城市水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系。
建立了覆蓋給水廠、給水管網(wǎng)、污水廠、污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、河道、泵站、調(diào)蓄池等17大業(yè)務(wù)場(chǎng)景的監(jiān)測(cè)指標(biāo)庫(kù),涵蓋了水質(zhì)、水量、液位、雨量、泥質(zhì)、氣體等18種常見水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)類型,對(duì)150余種監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行了名稱、單位、有效數(shù)字的統(tǒng)一規(guī)定。并基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和考核要求,梳理了不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)閾值,制定了統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)警等級(jí)和報(bào)警規(guī)則,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警提供了標(biāo)準(zhǔn)支撐。
構(gòu)建了包含監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系、監(jiān)測(cè)布點(diǎn)原則與方案、監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)要求、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集傳輸存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)有效性判別方式等內(nèi)容的技術(shù)規(guī)范體系,支撐監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)開展;研究建立了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)周期性統(tǒng)計(jì)方法、斷面(點(diǎn)位)數(shù)據(jù)整合方法、數(shù)據(jù)補(bǔ)遺方法等,形成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)規(guī)范,為智能監(jiān)測(cè)、污染溯源、識(shí)別預(yù)警、漏損控制和綜合調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。(如圖8所示)
(4)多目標(biāo)的調(diào)度體系
研發(fā)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“源-網(wǎng)-廠-河”多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度體系。通過(guò)解析與規(guī)劃城市水系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)際調(diào)度能力,提出聯(lián)合調(diào)度目標(biāo),制定復(fù)雜水系統(tǒng)多目標(biāo)協(xié)同準(zhǔn)則,形成針對(duì)不同對(duì)象的多目標(biāo)函數(shù)與約束條件的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度方法;基于優(yōu)化智能算法,嵌入本地化的水文、水質(zhì)、水動(dòng)力模擬模型,通過(guò)現(xiàn)狀模擬和未來(lái)預(yù)測(cè)形成聯(lián)合調(diào)度決策,為日常運(yùn)營(yíng)、綜合調(diào)度和應(yīng)急管理方案制定提供支撐。(如圖9所示)
2.軟件平臺(tái)開發(fā)
研發(fā)團(tuán)隊(duì)以“業(yè)務(wù)引領(lǐng)、技術(shù)支撐”為思路,按照“需求分析-架構(gòu)設(shè)計(jì)-模塊設(shè)計(jì)-代碼編譯-集成測(cè)試-試用反饋-迭代更新”的流程開發(fā)了WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。(如圖10~14所示)
(1)需求分析階段
研發(fā)團(tuán)隊(duì)以四大運(yùn)營(yíng)技術(shù)支撐體系為核心業(yè)務(wù)需求,向上延伸出經(jīng)營(yíng)管控、績(jī)效考核、安全管理等層面。通過(guò)資料搜集、內(nèi)外部項(xiàng)目調(diào)研、專家訪談、一線實(shí)踐等方式獲取了大量全面、真實(shí)、先進(jìn)的業(yè)務(wù)需求,以此定義業(yè)務(wù)子系統(tǒng)邊界與業(yè)務(wù)接口。
(2)架構(gòu)設(shè)計(jì)階段
研發(fā)團(tuán)隊(duì)從業(yè)務(wù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)三方面進(jìn)行了設(shè)計(jì),使平臺(tái)在能夠滿足城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理中各業(yè)務(wù)領(lǐng)域和業(yè)務(wù)場(chǎng)景使用需求的同時(shí),將數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀下來(lái)以進(jìn)行進(jìn)一步分析處理,挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值,同時(shí)在技術(shù)架構(gòu)方面采用先進(jìn)可靠的技術(shù)框架并集成數(shù)字孿生引擎、AI引擎、數(shù)據(jù)中臺(tái)引擎、三維GIS引擎、工作流引擎、報(bào)表引擎等技術(shù)引擎,保證了平臺(tái)面對(duì)未來(lái)不斷變化的業(yè)務(wù)需求能夠具有良好的可擴(kuò)展性。
(3)模塊設(shè)計(jì)、代碼編譯和集成測(cè)試階段
研發(fā)團(tuán)隊(duì)按照CMMI模型5級(jí)要求嚴(yán)格把控開發(fā)過(guò)程,保障產(chǎn)品質(zhì)量與開發(fā)進(jìn)度。在開發(fā)過(guò)程中,研發(fā)團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)與管理一線專家全程參與并提供意見,平衡集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化管控的需求與一線用戶對(duì)操作簡(jiǎn)潔性的需求。
(4)試用反饋和迭代更新階段
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在淮安、宿遷、淮南、三亞、固原等運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)豐富、運(yùn)營(yíng)情況良好的項(xiàng)目開展試用,過(guò)程中與項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)深入探討業(yè)務(wù)流程,汲取項(xiàng)目?jī)?yōu)秀實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反哺平臺(tái)。
(三)實(shí)施保障
1.人才保障
研究團(tuán)隊(duì)專業(yè)覆蓋水利、環(huán)境、景觀、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和統(tǒng)計(jì)學(xué)。成員年齡多在25~40歲之間,正處于技術(shù)創(chuàng)新的最佳時(shí)期,在海綿城市建設(shè)、黑臭水體整治、水環(huán)境綜合治理、污水處理提質(zhì)增效等業(yè)務(wù)領(lǐng)域積累了豐富的研究基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)治理等信息技術(shù)研發(fā)能力。核心骨干均為研究生以上學(xué)歷,專業(yè)優(yōu)勢(shì)突出、互補(bǔ)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)層次分布合理。
2.項(xiàng)目保障
本項(xiàng)目得到國(guó)家級(jí)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“城市內(nèi)澇防治綜合管控平臺(tái)研發(fā)與示范”“城市污水管網(wǎng)智慧化管控技術(shù)集成與綜合示范”、住建部建設(shè)科技計(jì)劃“干旱半干旱地區(qū)海綿城市建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”、北京市應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)項(xiàng)目“WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)”、寧夏重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“寧夏城市超標(biāo)暴雨致澇風(fēng)險(xiǎn)特征及可持續(xù)防治模式研究”等30余個(gè)科研項(xiàng)目,共計(jì)超2000萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)支持。先后獲批北京優(yōu)秀青年工程師創(chuàng)新工作室、北京市企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合、北京市職工創(chuàng)新工作室、寧夏回族自治區(qū)智慧水務(wù)運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)團(tuán)隊(duì)。同時(shí),首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)內(nèi)部多個(gè)生態(tài)類項(xiàng)目,也為研究提供了海量場(chǎng)景支撐和技術(shù)保障。
(四)應(yīng)用實(shí)踐
1. 應(yīng)用場(chǎng)景
在首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)大力支持下,經(jīng)過(guò)研究團(tuán)隊(duì)推廣、宣傳,集團(tuán)生態(tài)環(huán)境事業(yè)群下屬項(xiàng)目公司成為該體系的首批用戶。截至2023年6月,WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)相關(guān)成果已經(jīng)在淮安、宿遷、淮南、三亞和固原等地區(qū)的涉水項(xiàng)目中成功應(yīng)用。上述項(xiàng)目業(yè)態(tài)各異,包含黑臭水體治理、農(nóng)村污水治理、廠網(wǎng)河一體化建設(shè)、海綿城市建設(shè)運(yùn)營(yíng)等,WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)表現(xiàn)出了極強(qiáng)的適配能力,對(duì)于各項(xiàng)目在設(shè)施設(shè)備資產(chǎn)管理、日常維護(hù)、水系統(tǒng)監(jiān)管等方面均產(chǎn)生了極大的改善作用。(如表1所示)
2.典型項(xiàng)目實(shí)踐案例
研究團(tuán)隊(duì)在江蘇省淮安市淮安區(qū)黑臭水體綜合整治PPP項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱“淮安項(xiàng)目”)上開展了實(shí)踐與應(yīng)用,指導(dǎo)項(xiàng)目精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管控。
項(xiàng)目概況
淮安區(qū)黑臭水體綜合整治PPP項(xiàng)目,是江蘇省首個(gè)以流域?yàn)閷?dǎo)向的城市水系統(tǒng)綜合治理PPP項(xiàng)目,總投資約16.25億元,合作期限28年。主要建設(shè)內(nèi)容包括建成區(qū)內(nèi)24條水體及其支流的綜合整治、城區(qū)污水管網(wǎng)的改造、建設(shè)智慧水務(wù)平臺(tái)以及一座污水處理廠。
該項(xiàng)目特點(diǎn)為運(yùn)營(yíng)內(nèi)容復(fù)雜多樣,資產(chǎn)布局分散,水文特征與流域調(diào)度關(guān)聯(lián)性強(qiáng),且存量資產(chǎn)數(shù)據(jù)量龐大。運(yùn)營(yíng)內(nèi)容包含城鎮(zhèn)污水處理廠、排水管網(wǎng)、泵閘站、調(diào)蓄設(shè)施、河道等。
在該項(xiàng)目績(jī)效考核指標(biāo)中,水環(huán)境目標(biāo)、水生態(tài)目標(biāo)、水安全目標(biāo)和水智慧目標(biāo)多目標(biāo)聯(lián)動(dòng),客觀上要求項(xiàng)目開展“源-廠-網(wǎng)-河”協(xié)同運(yùn)營(yíng)、聯(lián)合管理,方能達(dá)到當(dāng)?shù)卣墓芾硪?。因此,選取淮安項(xiàng)目開展示范應(yīng)用,旨在提高項(xiàng)目綜合運(yùn)營(yíng)管理效率、改善水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
一是駕駛艙?;窗岔?xiàng)目利用駕駛艙子系統(tǒng)將海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行高可視化應(yīng)用,使監(jiān)督人員和管理人員可以便捷獲取項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵信息。(如圖15、圖16所示)
二是資產(chǎn)管理?;窗岔?xiàng)目利用資產(chǎn)管理數(shù)字化工具PANTA,現(xiàn)場(chǎng)盤點(diǎn)和探測(cè)排水管網(wǎng)、泵站、廠站等設(shè)施設(shè)備的靜態(tài)信息,對(duì)于無(wú)法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)盤點(diǎn)和探測(cè)獲取的資產(chǎn)靜態(tài)信息,則利用資產(chǎn)管理子系統(tǒng),依托已有資料補(bǔ)充缺失資產(chǎn)信息,以此保障資產(chǎn)信息的完整性。對(duì)采集的資產(chǎn)信息進(jìn)行規(guī)范化處理,并開展數(shù)據(jù)校核工作,最終形成完整性、準(zhǔn)確性、一致性、規(guī)范性和唯一性均符合標(biāo)準(zhǔn)的資產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)資產(chǎn)一張圖清晰呈現(xiàn)各項(xiàng)資產(chǎn)空間分布。目前,淮安項(xiàng)目已盤點(diǎn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)量達(dá)到244395項(xiàng),入庫(kù)數(shù)據(jù)條目達(dá)3474801條。(如圖17所示)
三是運(yùn)維管理?;窗岔?xiàng)目利用運(yùn)維管理子系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的巡檢、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、維修等各類作業(yè)進(jìn)行管理與執(zhí)行,根據(jù)資產(chǎn)的重要等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分級(jí)制定了運(yùn)維計(jì)劃,并通過(guò)工單管理和評(píng)價(jià)運(yùn)行維護(hù)作業(yè)成果。作業(yè)人員通過(guò)移動(dòng)端App執(zhí)行簽到簽退、填報(bào)工單、上報(bào)故障、領(lǐng)用物資等業(yè)務(wù),通過(guò)精簡(jiǎn)的業(yè)務(wù)流程極大提高了業(yè)務(wù)效率。(如圖18所示)
四是監(jiān)測(cè)中心?;窗岔?xiàng)目利用監(jiān)測(cè)中心子系統(tǒng)聯(lián)通監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程控制設(shè)備,對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)24小時(shí)監(jiān)管和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看,同時(shí)通過(guò)設(shè)定報(bào)警條件極大提升了對(duì)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的反應(yīng)速度。此外,淮安項(xiàng)目還利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析來(lái)識(shí)別業(yè)務(wù)人員難以發(fā)現(xiàn)的污染源、易澇點(diǎn)等,極大提升了運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)排查與處理能力。(如圖19所示)
五是調(diào)度中心?;窗岔?xiàng)目利用調(diào)度中心子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)急防汛、活水調(diào)度、廠群集控等目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行流域級(jí)的調(diào)度,通過(guò)調(diào)度預(yù)案將專家經(jīng)驗(yàn)和智慧變?yōu)榭蓮?fù)制、易執(zhí)行的系統(tǒng)流程,通過(guò)調(diào)度一張圖將當(dāng)前目標(biāo)場(chǎng)景下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、人員物資數(shù)據(jù)、模型擬合數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,并對(duì)人員、物資、設(shè)備等對(duì)象發(fā)布調(diào)度指令,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜目標(biāo)下的快速精準(zhǔn)調(diào)度管控。(如圖20所示)
四、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
(一)思想與理念創(chuàng)新
首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)針對(duì)城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理普遍存在的問(wèn)題,原創(chuàng)性、創(chuàng)新性提出了基于資產(chǎn)的城市水系統(tǒng)資產(chǎn)智慧運(yùn)營(yíng)管理理念。全面梳理城市水系統(tǒng)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù),基于典型應(yīng)用場(chǎng)景和新一代信息技術(shù),提出全新數(shù)字化管理理念并完成了頂層規(guī)劃、體系框架和實(shí)施路徑,初步形成橫向覆蓋城市水系統(tǒng)各業(yè)態(tài),縱向貫穿運(yùn)營(yíng)管理全周期的以資產(chǎn)管理為核心、以運(yùn)營(yíng)效果為導(dǎo)向的邏輯閉環(huán)。
該理念產(chǎn)生于海量運(yùn)營(yíng)實(shí)踐工作,根植于實(shí)際,對(duì)原有水務(wù)運(yùn)營(yíng)觀念進(jìn)行了突破,具有較強(qiáng)的客觀深刻性和一定的超越突破性。作為解決城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)痛點(diǎn)的“特效藥”,足以滿足當(dāng)前水系統(tǒng)全面化、多目標(biāo)化、精細(xì)化的運(yùn)營(yíng)建設(shè)需求現(xiàn)狀。該理念創(chuàng)新是推動(dòng)涉水項(xiàng)目整體、全面創(chuàng)新的先導(dǎo),是推動(dòng)涉水企業(yè)整體創(chuàng)新的前提。
(二)城市水系統(tǒng)方法與技術(shù)創(chuàng)新
在廣泛調(diào)查研究、總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地構(gòu)建了城市水系統(tǒng)資產(chǎn)管理體系、運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、城市水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系與多目標(biāo)的調(diào)度體系。
1.建立了以城市水系統(tǒng)資產(chǎn)為核心,覆蓋資產(chǎn)全類別、全生命周期運(yùn)營(yíng)管理的體系,實(shí)現(xiàn)了水系統(tǒng)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理的突破。
2.制定了廣譜的城市水系統(tǒng)資產(chǎn)分類編碼及信息收集標(biāo)準(zhǔn),解決了數(shù)據(jù)采集流程規(guī)范缺失、數(shù)據(jù)質(zhì)量差及標(biāo)準(zhǔn)化程度低下、數(shù)據(jù)復(fù)用困難等問(wèn)題。
3.提出了基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的多模態(tài)資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵資產(chǎn)和重要項(xiàng)目的識(shí)別。
4.提出了業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)化城市水系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,解決了傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)顆粒度大、不易操作和結(jié)構(gòu)松散、難以與信息化平臺(tái)結(jié)合的問(wèn)題。
5.全面梳理監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景,形成了城市水系統(tǒng)項(xiàng)目全場(chǎng)景監(jiān)測(cè)指標(biāo)庫(kù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)分析方法。
6.融合專家經(jīng)驗(yàn)、模型工具、AI算法等,構(gòu)建了“源-網(wǎng)-廠-河”多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度體系。
五、實(shí)施成效
WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)助力摸清城市水系統(tǒng)資產(chǎn)家底,解決了目前行業(yè)普遍存在的運(yùn)營(yíng)效率低下、管理手段不足、評(píng)價(jià)方法缺失、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)難以控制等難題,提高了運(yùn)營(yíng)管理的能力,達(dá)到了降本增效的目的,為水務(wù)行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。
截至目前,該體系已先后在首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)的淮安、宿遷、淮南、三亞和固原等多個(gè)項(xiàng)目資產(chǎn)盤點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)管理實(shí)踐中投入使用,綜合節(jié)省項(xiàng)目年度運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本10%~15%。
(一)摸清資產(chǎn)家底
利用資產(chǎn)管理數(shù)字化工具PANTA,現(xiàn)已建成包含近30萬(wàn)項(xiàng)資產(chǎn)、數(shù)百萬(wàn)條資產(chǎn)數(shù)據(jù)的集團(tuán)側(cè)全域尺度下水系統(tǒng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。其中,淮安項(xiàng)目盤點(diǎn)資產(chǎn)244395項(xiàng),宿遷項(xiàng)目盤點(diǎn)資產(chǎn)71079項(xiàng),淮南項(xiàng)目盤點(diǎn)資產(chǎn)2525項(xiàng),三亞項(xiàng)目盤點(diǎn)資產(chǎn)2123項(xiàng),固原項(xiàng)目盤點(diǎn)資產(chǎn)30812項(xiàng)。通過(guò)PANTA工具的使用,項(xiàng)目公司告別了傳統(tǒng)手工式填寫表單的統(tǒng)計(jì)辦法,做到隨走隨盤、隨看隨盤的效果(如圖21所示)。
(二)建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
基于多個(gè)城市水系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立城市水系統(tǒng)智慧運(yùn)營(yíng)體系的標(biāo)準(zhǔn),包括:
1.設(shè)施-設(shè)備多層級(jí)分類體系
建立覆蓋17項(xiàng)設(shè)施大類、369項(xiàng)設(shè)施小類以及17種設(shè)備大類、568項(xiàng)設(shè)備小類的信息采集標(biāo)準(zhǔn)體系,解構(gòu)與重塑信息采集項(xiàng),搭建統(tǒng)一的字段庫(kù),同時(shí)制定信息采集作業(yè)規(guī)范,固化采集作業(yè)程序,制定了校核程序及質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以有效衡量信息采集成果質(zhì)量。
2.資產(chǎn)狀態(tài)診斷與風(fēng)險(xiǎn)分析框架
采用德爾菲法選取評(píng)估指標(biāo)并配置權(quán)重,建立4類典型資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,構(gòu)建資產(chǎn)綜合評(píng)估分級(jí)體系,以識(shí)別關(guān)鍵資產(chǎn)和重要設(shè)施,為分級(jí)運(yùn)營(yíng)提供方法支撐。
3.項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)場(chǎng)景
圍繞城市水系統(tǒng)智慧運(yùn)營(yíng)理念針對(duì)運(yùn)行、監(jiān)測(cè)、巡檢、養(yǎng)護(hù)、維修、安全與應(yīng)急等運(yùn)營(yíng)管理核心環(huán)節(jié)制定了基于基本作業(yè)單元的運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)規(guī)范,建立典型資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)營(yíng)作業(yè)場(chǎng)景庫(kù),規(guī)范運(yùn)維作業(yè)流程,奠定城市水系統(tǒng)資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行、精細(xì)化管理的基礎(chǔ)。
4.全場(chǎng)景設(shè)施設(shè)備清單
建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指標(biāo)庫(kù),制定監(jiān)測(cè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和報(bào)警閾值,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中管理和統(tǒng)計(jì)分析。
(三)提升作業(yè)效率
運(yùn)營(yíng)維護(hù)包含巡檢、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、維修等基本單元,其中信息填報(bào)是一線人員日常運(yùn)維工作的重要環(huán)節(jié)。以10km管網(wǎng)基礎(chǔ)信息填報(bào)流程為例,傳統(tǒng)作業(yè)方式需53人·日才能完成,而基于數(shù)字化工具操作則僅需29人·日即可完成,消耗人工時(shí)減少了45%,極大地提高了作業(yè)速度和效率。(如圖22所示)
研究團(tuán)隊(duì)在集團(tuán)內(nèi)部多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,采用線下化傳統(tǒng)作業(yè)方式開展信息填報(bào)工作,效率約為2項(xiàng)/(人·日)?;跀?shù)字化工具的開展信息填報(bào)工作,效率可提高至6~20項(xiàng)/(人·日),可見研究成果實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率提升2~9倍,改善效果十分顯著。
淮安項(xiàng)目應(yīng)用示范成果也表明,通過(guò)實(shí)施資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與等級(jí)評(píng)定,并根據(jù)資產(chǎn)評(píng)估等級(jí)適用不同的運(yùn)營(yíng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開展基于資產(chǎn)分級(jí)的網(wǎng)格化運(yùn)營(yíng)管理,可提高日常運(yùn)維工作的針對(duì)性,提升運(yùn)營(yíng)作業(yè)整體效率和效果。
(四)節(jié)約運(yùn)維成本
運(yùn)用WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)指導(dǎo)一線開展精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理,應(yīng)用數(shù)字化工具替代傳統(tǒng)作業(yè)方法開展運(yùn)維作業(yè),可達(dá)到降本增效的效果。
以淮安項(xiàng)目為例。按照粗放式日常運(yùn)維模式,即所有管段均按最高頻次進(jìn)行維護(hù),平均綜合維護(hù)成本為15元/(m·年),日常運(yùn)維成本為12091.86元/年;當(dāng)按照分級(jí)養(yǎng)護(hù)開展精細(xì)化管理時(shí),根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,將管段劃分為不同重要性等級(jí),其中非常重要等級(jí)的管段運(yùn)維成本單價(jià)為15元/(m·年),重要等級(jí)的管段運(yùn)維成本單價(jià)為11.04元/(m·年),一般等級(jí)的管段運(yùn)維成本單價(jià)為8.63元/(m·年),測(cè)算得到管段的日常運(yùn)維成本為8243.27元/年。按照優(yōu)化后的精細(xì)化分級(jí)管理運(yùn)維方案,試點(diǎn)管段可節(jié)省運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本3848.59元/年,節(jié)約成本比例達(dá)31.83%。
項(xiàng)目公司運(yùn)營(yíng)管理人員和運(yùn)維作業(yè)人員可通過(guò)數(shù)字化工具,實(shí)時(shí)查看資產(chǎn)詳情,分配和管理運(yùn)維任務(wù),監(jiān)控水系統(tǒng)狀態(tài),掌握運(yùn)維作業(yè)工單執(zhí)行情況及維護(hù)費(fèi)用統(tǒng)計(jì)。數(shù)字化工具將輔助管理者制定成本最優(yōu)的運(yùn)營(yíng)方案制定,提高人效比。
經(jīng)測(cè)算,WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)全面推廣后,可綜合節(jié)省項(xiàng)目年度運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本10%~15%。
(五)推動(dòng)水務(wù)行業(yè)發(fā)展
WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)成功入選北京市第三批應(yīng)用場(chǎng)景,并在2021中關(guān)村論壇現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布。該體系的建設(shè)及平臺(tái)的開發(fā)成功推動(dòng)了水務(wù)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程,引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展,獲得行業(yè)專家廣泛認(rèn)可。
團(tuán)隊(duì)研發(fā)的水系統(tǒng)資產(chǎn)管理與評(píng)估方法,已獲得中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)高度認(rèn)可,正以系列標(biāo)準(zhǔn)的形式在中國(guó)水協(xié)立項(xiàng)并面向全行業(yè)推廣,系列標(biāo)準(zhǔn)包括《城鎮(zhèn)排水管道資產(chǎn)管理與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》《城市內(nèi)河資產(chǎn)管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)規(guī)程》和《城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與維護(hù)技術(shù)規(guī)范》。
此外,WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)相關(guān)研究成果先后獲得2022年北京水利學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2022年中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、2023年北京水利學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),并入選2023年中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)智慧水環(huán)境創(chuàng)新應(yīng)用案例推薦目錄。
六、探討
“十四五”期間,在行業(yè)政策與市場(chǎng)需求的牽引下,WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)將從技術(shù)研發(fā)、機(jī)制建設(shè)、市場(chǎng)發(fā)展三個(gè)方面進(jìn)一步優(yōu)化和完善。
(一)技術(shù)研發(fā)
雖然目前WEAM生態(tài)智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)已取得了不錯(cuò)的成績(jī)與成果,并成功運(yùn)用于多個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐,但未來(lái)仍需堅(jiān)持將該體系與平臺(tái)的優(yōu)化完善,朝著數(shù)字業(yè)務(wù)化的方向發(fā)展。
1.推動(dòng)數(shù)字孿生建設(shè)
在WEAM平臺(tái)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè),通過(guò)建設(shè)覆蓋全面的、規(guī)劃統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心,實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)清洗后,通過(guò)數(shù)據(jù)再分類、數(shù)據(jù)分析、模型仿真、機(jī)器學(xué)習(xí)等手段深入挖掘數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。
2.實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)決策
借力“新基建”促進(jìn)傳統(tǒng)水務(wù)與智慧水務(wù)的融合,以5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn),進(jìn)一步提高立體感知、數(shù)字化映射、專業(yè)模型算法、人工智能識(shí)別、全要素?cái)?shù)字化場(chǎng)景構(gòu)建能力,連通數(shù)字世界與物理世界,構(gòu)建起強(qiáng)大的數(shù)字生產(chǎn)力,真正實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)智慧化,即數(shù)據(jù)資源化、控制智能化。
(二)機(jī)制建設(shè)
建立運(yùn)營(yíng)管理指標(biāo)體系,開展水系統(tǒng)類項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)績(jī)效評(píng)價(jià)方法、管理機(jī)制優(yōu)化和組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展相關(guān)研究。結(jié)合水系統(tǒng)類項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理實(shí)際需求,系統(tǒng)梳理水系統(tǒng)資產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警等各類數(shù)據(jù),建立運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)效率、運(yùn)營(yíng)效果和經(jīng)營(yíng)情況四大維度指標(biāo)體系;長(zhǎng)期跟蹤調(diào)研涉水項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理實(shí)踐并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),剖析現(xiàn)狀、風(fēng)險(xiǎn)、矛盾和痛點(diǎn),提出運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制優(yōu)化方法;基于區(qū)域空間規(guī)劃和組織發(fā)展戰(zhàn)略分析,開展組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略研究,提出深度落地建設(shè)涉水項(xiàng)目數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的實(shí)施路線圖,構(gòu)建數(shù)字化組織管理新模式。
(三)市場(chǎng)發(fā)展
擬建立以水系統(tǒng)綜合解決方案為引領(lǐng)、以“咨詢?cè)\斷+解決方案+標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品銷售+軟件定制化開發(fā)部署+培訓(xùn)”為核心、以上下游產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈為支撐的商業(yè)化模式。
通過(guò)該體系的全面建設(shè)與平臺(tái)化落地,可實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)的數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理,提升運(yùn)營(yíng)管理效率。相關(guān)產(chǎn)品可復(fù)用在不同水系統(tǒng)項(xiàng)目中,不僅可有效緩解區(qū)域社會(huì)發(fā)展與環(huán)境約束之間的矛盾,更是助力環(huán)保行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要途徑之一,具有較強(qiáng)的社會(huì)示范作用,將加速我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)。
編輯/溫碧琳 統(tǒng)籌/簡(jiǎn)單