2024-J-15

城市水系统运营关键技术体系及水环境资产管理（WEAM）生态智慧运营平台

申报单位

北京首创智能生态科技有限公司

推荐单位

中国环境保护产业协会水污染治理委员会

适用范围

WEAM生态智慧运营平台可广泛适用于城市水系统综合运营管理、海绵城市监督及运营管理、黑臭水体治理、排水系统提质增效、城市内涝风险预警与防控等领域。平台可对城镇污水处理厂、农村厂站、管网、河道等单一业态进行精细管理。对于多业态、多层级复杂场景的集团化管控，通过组织权限的灵活配置，即可实现业态数据隔离，也可实现大尺度、跨业态综合运营数据互通。实现集团级业态-区域-水系统的综合运营管理。

工艺路线

1.业务体系

基于城市水系统智慧运营顶层设计，根据运营管理实际业务需要，划分了资产管理体系、运营技术标准体系、监测分析技术体系与多目标的调度体系4大技术支撑业务域，针对这4个业务域进行深入分析与重构，确保各业务域边界清晰、层次分明、逻辑严密、流程完整，形成标准、规范、模板等一系列高度结构化的业务成果。平台实施路径如图1所示，运营管理体系如图2所示。

2.智慧平台

在业务技术体系的框架下，以“业务引领、技术支撑”为思路，按照“需求分析、架构设计、功能设计、代码编译、集成测试、迭代更新”的流程，采用“统一技术标准、统一运行环境、通过统一安全保障、统一数据中心和统一门户”的5项统一原则，建设满足运营业务支撑需要的城市水系统智慧运营平台。总体技术架构如图3所示。

WEAM平台采用微服务架构，具有低耦合性和高度组件化的特点，能够迅速构建出适用于各种业务场景的应用。在组织管理上以租户结构来划分服务单元，契合“总部-项目”这种多层级的管理需求。技术上整合了数字孪生、人工智能、数据中台、三维GIS、工作流及报表引擎等多项先进技术，确保了平台面对未来业务需求的可扩展性，并支持在全信创环境中进行部署，积极响应国家的安全与可靠性战略。

图1 实施路径

图2 基于资产的城市水系统全周期智慧运营管理体系

图3 WEAM平台总体架构

技术特点

1.提出城市水系统资产管理理念，建立了以城市水系统资产为核心、覆盖全业务场景、全生命周期的智慧运营管理体系架构。为资产全过程运营提供强有力的方法论支撑。

2.建立了覆盖资产全类别的城市水系统资产分类编码及数据标准体系，制定多源异构数据清洗治理技术规范，实现数出同源、数用同标。为城市水系统资产数据库建设奠定坚实基础。

3.研发了基于风险矩阵的城市水系统典型资产风险评价方法，实现了关键资产和重要项目的识别。为资产分级运营维护提供了可靠指导。

4.解构与重塑城市水系统运营业务，提出了业务流与数据流相耦合的多层级运营技术标准体系。指导城市水系统高效化、精细化、规范化运营。

5.构建了城市水系统在线监测数据质量控制全流程技术体系，识别并处理异常数据，建立面向典型运营场景的数据统计分析方法及预警规则，实现了感知数据数值合理、问题可溯、报警及时、处置高效。

6.融合模型算法与专家经验，构建了适用于城市内涝防控和水生态调度的“厂-网-河”多目标联合调度体系。为城市内涝防控和水生态调度提供有力抓手。

7.研发了可适用于城市水系统运营管理多种业态、各类管理模式的WEAM生态智慧运营平台，支持全信创环境部署配置。

应用效果

经济效益方面，截至2023年年底，WEAM系列产品已在北京、宁夏、云南等多地推广，平均节约运营成本1.2亿元/年，同时本技术也在市场全面推广，年度累计销售合同额达4491.60万元。本技术通过重构和固化管理流程、数据自动统计分析及导出、业务可视化等手段，帮助作业人员提升了作业质量，帮助管理人员减少了大量重复工作、降低了管理和决策难度；通过对资产精细化分类分级管理，精准调度，进一步指导城市水系统高效化、精细化、规范化运营。总体提升运营人效20%，节约运营成本10%。项目公司人均工资收入按8.5万元/年计，人员从155减少至124人，降低人工成本263.5万元/年；运营成本直接节约2900×10%=290万元/年，合计每年每项目产生经济效益553.5万元。

社会效益方面，本项目解决了目前城市水环境普遍存在的资产基底不清晰、管理难度大、运行成本高等多方面核心问题，为城市水系统的精细运营奠定坚实的理论、方法、体系和工具基础。通过对数据资产的深度挖掘，实现对城市水系统资产进行全方位、立体化的全生命周期管理，解决城市水系统管理普遍存在的运营效率低下、管理手段不足、评价方法缺失、运营风险难以控制等难题，助力行业运营管理数字化转型、运营管理模式升级、数字化治理能力跨越式提升。

生态环境效益方面，本项目高度重视智慧化综合解决方案在城市水系统良好运行中对生态环境的影响，可将城市排水提质增效、内涝防治、水生态修复与水资源利用等多项诉求结合，构建联动的城市水系统一体化管控模式，实现精细运营、灾害防治与生态保护、经济发展并举。WEAM平台的应用显著提升了项目运营管理水平，支撑环境问题及时发现并处理，助力各项目河道水质考核100%达标、污水处理厂出水考核100%达标。

图4 淮安项目资产一张图    

图5 淮安项目驾驶舱页面

应用案例

淮安区黑臭水体综合整治PPP项目智慧水务子项

宿迁市中心城市西南片区水环境综合整治项目智慧水务子项

淮南市潘集区泥河流域水环境治理PPP项目智慧水务子项

银川市海绵城市建设项目智慧监督管理平台

曲靖水投两江口、西城污水处理厂集控中心及智慧水厂项目智慧水务子项

北京市农村污水处理设施动态风险管理与预警项目

申报单位联系信息

单位名称：北京首创智能生态科技有限公司

单位地址：北京市西城区车公庄大街21号

联系人：刘亚顺