A3：科技智慧
●北京首创生态环保集团股份有限公司智慧环保事业部 田贵朋
2023年6月5日，2023数字水务创新论坛在上海国家会展中心洲际酒店成功举办，论坛聚焦国内外数字水务的发展与转型路径，致力于促进国际间、行业内数字水务建设的技术和经验交流，推动水务行业数字化转型与智慧化发展。
英国皇家工程院院士、中国工程院院士、哈工大教授等众多行业知名专家、领军水务企业数字水务建设负责人作主题分享，给行业同仁们在数字水务建设中提供了新思路，获得大家的一致好评，纷纷想要演讲视频回顾及干货总结。水务加现将专家演讲内容整理成系列文章，分享给大家。
一、 城市水环境治理现状
1.政策背景
我国水环境综合治理经历了起步、快速发展阶段。党的十八大以来，与生态文明建设、黑臭水体治理、管网提质增效相关的政策频繁出台，给水环境综合治理提供有力支持与引导，历经“十三五”时期发展，当前政策更加聚焦水环境综合治理路径、更加强调水环境综合治理成效。
政策背景
2.建设成效与行业趋势
“十三五”时期，水环境治理成效显著，污水处理收集系统与处理设施的完善与普及，排放标准不断提升，水环境质量持续好转，基本消除地级及以上城市黑臭水体。“十四五”时期，行业进入增量时代，水环境质量长效保持成为新命题。
建设成效与行业趋势
3.数字化需求
近年来，我国数字化相关政策导向逐步清晰，新政对生态环境智慧治理提出明确要求。《数字中国建设整体布局规划》指出要建设绿色智慧的数字生态文明，推动生态环境智慧治理，加快构建智慧高效的生态环境信息化体系，运用数字技术推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理等。
数字化需求
4.首创环保集团水环境项目及建设成效
首创环保集团从2015年开始进军水环境治理领域，当前，水环境项目共27个，其中PPP项目22个，EPCO项目及总承包项目5个，项目总规模近500亿元，涉及的资产类型非常丰富，包括但不限于传统的污水厂、供水厂、调蓄池、泵站、海绵设施等。
首创环保集团水环境项目及建设成效
首创环保集团水环境项目建设成效
二、 水环境项目特点与运营难点
1.城市水环境特点
水环境项目与传统单体项目不同，通常以流域或者城市为尺度，因此导致其具有资产分散、资产数量大、资产类型杂等特点；且各项目之间关联度强，项目边界不可分割，绩效产出一致。
城市水环境特点
2.水环境项目典型运营场景
水环境运营场景主要分为四个场景：资产摸排、运维作业、应急调度、环境监测。具体如下图：
水环境项目典型运营场景
3.水环境项目运营难点
当前水环境项目运营存在资产底数不清或拓扑关系不明，实施感知弱，信息基础薄弱，流程标准难以固化，资源配置投入不足，调度决策依据不够充分、科学以及绩效考核界面模糊等挑战，导致当前水环境项目运营效率和质量较低；水环境长效治理需求与能力不匹配，运营风险不可控；环境提升效益难以量化，行业缺乏按效付费机制。
水环境项目运营难点
三、 水环境智慧化运营探索与实践
1.顶层设计
针对上述难点与挑战，首创环保集团提出水环境资产管理（WEAM）这一理念。对水环境项目范围内具有控源截污、排水防涝、废水处理、水系连通、水质改善、生态修复、景观提升、监测预警等功能的各类设施、设备及生态系统进行协同管理，联合调度，以实现快速响应、精益运营，创造水环境项目生态环境长效价值。
顶层设计
2.基于资产的全生命周期运营管理体系
首创环保集团基于资产的全生命周期运营管理体系分为设计、建设、运维三个阶段，根据运营效果与成本投入优化运营方案，最终形成闭环，保障项目的长效运营。
①设计阶段
深入参与到方案设计中去，通过摸清家底、梳理问题、系统规划三项技术方案输出设计方案，满足运营需求。
②建设阶段
对存量资产与新增资产进行统筹管理，将静态信息（建安信息、档案信息、空间信息、技术信息、属性信息、拓扑信息等）收集起来。
③运维阶段
对动态信息进行收集，并对收集信息进行资产状态、价值评估，依据评估结果对资产进行分级，制定相应的的运营标准考核要求，制订运营方案、投入运营作业，再通过模型模拟为运营调度和应急预案提供帮助。
资产全生命周期运营管理体系
3.首创环保集团核心业务体系
基于上述整体规划，首创环保集团提出四个业务体系：
①水环境资产管理体系：水环境资产数据标准及清洗治理规范体系
首创环保集团通过构建覆盖资产全类别的由宏观到微观逐层下钻的数据标准体系，建立多源异构数据清洗治理技术规范，实现数出同源、数用同标，形成千万级数据量的资产全息图谱。
水环境资产数据标准及清洗治理规范体系
②水资源管理体系：资产状态诊断与风险评估方法
资产状态诊断与风险评估方法分为三步：提出定量评价与定性评估相结合的风险评估方法；制定城市水环境资产状态诊断与资产评级策略；构建全要素评估分级体系识别重要资产与关键设施，根据评估结果制订主动防御策略，为分级运维调度提供技术支撑。
资产状态诊断与风险评估方法
③动态感知数据采集分析技术体系
结合水环境项目运营管理需求，从实际业务场景出发，形成涵盖感知体系、数据标准、质控标准、统计分析方法等的17个业态、数据全生命周期的监测分析体系。
动态感知数据采集分析技术体系
④水环境运营技术标准体系
针对传统运营技术标准体系不易操作和结构化程度低、难以与信息化平台结合的问题，首创环保集团将整个运营场景进行了重构梳理，通过“识别-解构-重塑-标准化”方法论，形成了涵盖水务环境17个业务条线，主体、对象、资源、动作、数据、场景6类基本要素，100+典型运营作业场景及业务标准，搭建标准层级、市场类型、作业场景三个维度的整体运维技术标准。
水环境运营技术标准体系
⑤多目标联合调度体系
水环境必须对这些设施设备联合调度才能达到环境效益，基于五大应用场景目标解构，通过多维感知、模拟预测、规则抽取等措施，最终实现智能调度。
多目标联合调度体系
4.坚实的业务体系支撑智慧运营平台研发
基于整个理念，集团梳理了水环境项目运营的业务体系以及各个环节的关键要素，改变传统运营管理靠人驱动的管理模式，转变为靠数据驱动的智慧运营管理。
管理模式转变
在开展WEAM建设的过程中，不只有业务流，还有数据流。从全局视角统一开展顶层规划，系统梳理业务流、数据流等核心要素，整合业务单元，重构工作流程，搭建精简、有序、高效的智慧运营管理业务体系。
业务开展流程
5.WEAM平台架构
该平台构建包含“集约完善的基础设施体系、高效可控的数据传输体系、有序共享的信息资源体系、协同智能的业务应用体系、优化健全的安全保障体系、管用实用的标准规范体系”的总体技术架构，以满足不同项目的个性化需求。
WEAM平台架构
6.WEAM平台功能模块
WEAM平台的核心功能模块，遵循五统一原则：统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心、统一门户。
WEAM平台功能模块
①资产管理系统
资产管理系统全流程图
资产管理系统功能亮点
②监测中心系统
监测中心系统演示
③运维管理系统
运维管理系统
④智慧调度中心系统
智慧调度中心系统
⑤平台驾驶舱
平台驾驶舱
四、 思考与展望
随着科技的进步与社会的发展，未来水环境项目运营智慧化是必然趋势。首创环保集团希望通过该理念、该体系以及信息化工具来实现项目业务规范，挖掘数据价值，实现水环境项目内资产的联合调度和绩效监控，提升效率，优化成本，实现资产增值和价值可视。
核心价值
WEAM不只是一个信息化平台，是具有高附加值的综合解决方案，是梳理运营管理业务，建立数据标准及管理体系标准的过程，是运营业务的数字化改革，也是绿水青山中国梦的支撑，是首创集团现在践行的一项重大工作。希望首创环保在城市水环境治理方面的经验，能给水务环保企业一些借鉴与参考。