一种城市污水处理运行绩效评估云计算系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于，基于互联网进行数据处理，包括数据存储装置、数据获取装置、数据处理装置和综合管理装置，其中：所述数据存储装置用以存储系统数据；所述数据获取装置为系统提供数据支撑，包括基础数据监控单元和数据采集单元；所述数据处理装置用以对数据获取装置的数据进行标准化处理，包括数据管理单元、算法管理单元和评估计算单元；所述综合管理装置根据所述数据处理装置处理的数据，显示相应地的数据信息，包括厂级绩效管理单元、企业绩效管理单元和行业绩效管理单元。通过该系统的实施，可以约束绩效评估的标准化、促进逐级监管和促进精细化管理。
【专利说明】一种城市污水处理运行绩效评估云计算系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，尤其涉及一种基于 评估指标体系的互联网云计算评估技术的污水处理系统运行绩效管理系统。
【背景技术】
[0002] 近十年来，水业的改革促使污水领域形成了以特许经营为主导的市场参与体系， 市场化的发展促使各水务公司和企业开始探索提高生产管理效率、降低成本的有效管理手 段，为此国内外专家在供水和污水"绩效评估"领域进行了大量的研究。荷兰、英国、美国等 发达国家多在供水领域建立了完备的绩效评价指标体系，也在供水企业展开了应用，并且 在改善水质、增加企业效益上取得了显著的成果。
[0003] 目前，对污水处理过程的绩效评估虽然处于起步阶段，但IWA等机构已经推出完 成的指标体系，OCED各成员国以及奥地利、德国等国家在也在某些运行质量指标或经济指 标的评估上开展了大量工作。我国虽然依托《城镇污水处理工作暂行考核办法》展开了逐 级的考核评比活动，但这种考核的机制通常是上级对下级的"填表考核"，绩效评估存在过 多的主观因素，数据的来源和准确性无从监督，并未形成可推广的科学的评估机制和评估 工具，并未能够真正做到有效的过程监管。
[0004] 对污水厂实施科学有效的绩效评估能够帮助管理人员准确把握污水厂运营状况， 识别污水厂运行过程中的潜在隐患，有利于提早排除影响污水厂安全稳定运行的不利因 素，有针对性地采取应对措施，提高污水厂运行稳定性并节约系统能耗、物耗，降低运营成 本。在集团化绩效管理的指导下，在公司内部实行绩效评比，通过对同规模或同类型污水厂 之间运营数据分析对比，找出厂间差距，消除短板效应，提高公司整体竞争力，并能够督促 污水厂管理人员不断探索高级管理模式，革新处理工艺，改进控制策略，以提升污水厂的运 营管理水平，同时还能够激发员工工作积极性，提高工作效率，实现"双赢"。
[0005] 因而，迫切需要一种能够确保数据来源准确及能提供有效评估机制的绩效评估系 统。
【发明内容】
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够确保数据来源准确及能提供有效评 估机制的城市污水处理系统运行绩效评估的云计算系统。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：
[0008] -种城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于，包括数据存储装 置、数据获取装置、数据处理装置和综合管理装置，其中：
[0009] 所述数据获取装置获取并向所述数据处理装置提供数据，包括自动采集污水厂基 础数据的数据采集单元和对采集的污水厂的基础数据进行监控的基础数据监控单元； [0010] 所述数据处理装置对所述数据获取装置提供的数据进行标准化处理，包括对来自 数据获取装置的基础数据进行管理的数据管理单元、对所述基础数据进行计算的算法管理 单元和对所述数据进行绩效评估的评估计算单元；
[0011] 所述综合管理装置包括厂级绩效管理单元、企业绩效管理单元和行业绩效管理单 元，所述综合管理装置根据接收到的所述数据处理装置处理的数据，显示相应的数据；
[0012] 所述数据存储装置与所述数据获取装置、数据处理装置和综合管理装置相连接， 用于对系统的数据进行储存。
[0013] 所述厂级绩效管理单元对厂级绩效指标进行评估管理，具体包括单个指标分解查 看模块、单个指标历史趋势模块、数据实时展示模块、关键指标展示模块、指标水平分布展 示模块和专题绩效展示模块。
[0014] 所述企业绩效管理单元根据所述厂级绩效评估指标进行企业绩效指标的评估管 理，具体包括关键指标展示模块、指标历史趋势分析模块、指标多厂对比分析模块、专题绩 效展示模块和逐厂查看模块。
[0015] 所述行业绩效管理单元根据所述企业绩效评估指标实现行业绩效评估管理，具体 包括关键指标展示模块、指标历史趋势分析模块、多企业对比分析模块、专题绩效展示模块 和逐企业查看模块。
[0016] 所述数据获取装置和所述数据管理装置通过宽带无线网络、蜂窝网络或专用网络 进行基础数据的上传。
[0017] 所述数据获取装置通过传感器自动采集污水厂的基础数据，其中所述数据获取装 置使用包括基础数据采集设备、移动终端、在线监测设备的传输设备，所述基础数据包括水 质指标、工艺参数、生产运行数据、化验数据和综合管理数据。
[0018] 所述在线监测设备具体包括流量计、液位计、水质自动检测仪及水质自动采样器。
[0019] 所述移动终端包括PDA和平板电脑。
[0020] 所述数据管理单元具有手工录入和外部数据导入的接口。
[0021] 所述系统的工作模式为浏览器/服务器模式。
[0022] 本发明的城市污水处理系统绩效评估云计算系统具有运行可靠、高效、开放等特 征，将所有的基础数据进行统一的的分析、处理与应用，并进行定期评估，实现污水处理系 统的运行绩效监管和绩效指标的科学预警，最终实现污水处理系统运行绩效的数字化信息 管理。通过该系统的实施，可以约束绩效评估的标准化、促进逐级监管和促进精细化管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统的云数据管理机制。
[0024] 图2是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统的结构示意图。
[0025] 图3是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统的网络结构图。
[0026] 图4是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统的功能架构图。
[0027] 图5a至图5c是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统对绩效指标评估分析 展示的应用实例界面示例图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明的污水处理绩效评估云计算系统进行详细说明。
[0029] 图1是本发明的城市污水处理绩效评估云计算系统的云数据管理机制。
[0030] 如图1所示，本发明的污水处理绩效评估云计算系统自动采集来自各污水厂的在 线数据和填报数据等，通过云计算中心进行评估计算处理，然后上传通过厂级评价单元以 实现数据查看、厂级评估和指标查看、通过企业级评价单元以实现逐厂查看、多厂对比和企 业评估，以及通过行业级评价单元以实现企业对比、多厂对比和行业评估，最后得到污水厂 的污水处理的最佳绩效评估，为污水厂的污水处理提供最优化的运行指导方案。
[0031] 接下来参照图2、图3和图4,对本发明的污水处理系统运行绩效评估云计算系统 进行介绍。
[0032] 图2是本发明的城市污水处理绩效评估的云计算系统的结构示意图。
[0033] 如图2所示，本发明的城市污水处理绩效评估的云计算系统，包括数据获取装置 1、数据处理装置2、综合管理装置3数据存储装置4,其中：
[0034] 数据存储装置4用以存储系统数据，包括数据获取装置1获取的基础数据以及绩 效评估指标体系数据、评估指标计算结果数据；所述数据获取装置1为系统提供数据支撑， 包括对基础数据进行监控的基础数据监控单元11和自动采集基础数据的数据采集单元 12 ;所述数据处理装置2用以对数据获取装置1获取的数据进行标准化处理；所述综合管 理装置3根据所述数据处理装置2处理的数据，显示相应的数据信息，包括厂级管理单元 31、企业管理单元32和行业管理单元33。
[0035] 其中，厂级管理单元31用以用于厂级绩效指标的评估管理，具体包括单个指标分 解查看模块、单个指标历史趋势模块、数据实时展示模块、关键指标展示模块、指标水平分 布展示模块和专题绩效展示模块。
[0036] 企业管理单元32根据所述厂级绩效评估指标实现企业绩效指标的评估管理，包 括关键指标展示模块、指标历史趋势分析模块、指标多厂对比分析模块、专题绩效展示模块 和逐厂查看模块。
[0037] 行业管理单元33根据所述企业绩效评估指标实现行业绩效评估管理，包括关键 指标展示模块、指标历史趋势分析模块、多企业对比分析模块、专题绩效展示模块和逐企业 查看模块。
[0038] 其中，厂级绩效管理单元用以用于厂级绩效指标的评估管理，包括分解查看单个 指标的模块和分析单个指标历史趋势的模块、数据、关键指标、指标水平分布和专题绩效的 展示模块。
[0039] 企业绩效管理单元根据所述厂级绩效评估指标实现企业绩效指标的评估管理，包 括关键指标展示模块、指标历史趋势分析模块、指标多厂对比分析模块、专题绩效展示和逐 厂查看模块。
[0040] 行业绩效管理单元根据所述企业绩效评估指标实现行业绩效评估管理，包括关键 指标展示单元、指标历史趋势分析单元、多企业对比分析单元、专题绩效展示和逐企业查看 单元。
[0041] 图3是本发明的城市污水处理绩效评估的云计算系统的网络结构图。如图3所示， 本发明的城市污水处理绩效评估的云计算系统的网络结构包括数据获取层、网络支撑层、 数据管理层及功能应用层。其中 ：
[0042] (1)数据获取层
[0043] 数据获取层由各种传感设备组成包括基础监控系统及巡查养护系统必须的基础 数据采集设备、移动终端以及在线监测设备等。利用这些传感设备采集相关污水厂运行管 理信息如水质、水量、液位、设备运行及设备维护信息等，为系统的应用提供基础数据支撑。
[0044] 其中，移动终端包括PDA、平板电脑等，用于采集设备巡查、养护等业务数据；在线 监测设备包括流量计、液位计、水质自动监测仪及水质自动采样器等，用于采集在线监测数 据，包括流量、液位、溶解氧、悬浮物等。
[0045] (2)网络支撑层
[0046] 网络支撑层是联系数据管理层与数据获取层之间的纽带，网络支撑层通过现有的 宽带无线网络、光纤网络、蜂窝网络和各种专用网络等来实现数据的双向传输；所述网络支 撑层的数据的双向传输，既可以将数据获取层现场采集的数据实时、准确地传输至监控中 心，又可以将监控中心的调度控制指令下发；
[0047] (3)数据管理层
[0048] 数据管理层主要对数据进行标准化的处理，包括标准化编码、数据缓存、数据压 缩、数据备份和传输优化等，以保证数据的格式的一致性；同时，采用相应的优化保障机制 如断网续传等来保证数据的完整性以及数据压缩机制来保证数据的传输速度；
[0049] (4)功能应用层
[0050] 功能应用层主要包括基础操作层和绩效管理层，目的是为了为数据提供安全机制 保障，其中基础操作层具体可包括权限管理、算法管理、评估管理、系统管理等等，绩效管理 层具体可包括厂级绩效管理应用、企业绩效管理应用和行业绩效管理应用等。
[0051] 基于以上数据采集、网络支撑及数据管理技术，构建绩效管理系统的功能应用架 构，功能应用架构模型将结合图3进行具体阐述。
[0052] 图4是本发明的城市污水处理绩效评估的云计算系统的功能架构图。
[0053] 如图4所示，本发明的污水处理绩效评估云计算系统的应用功能架构可分为五 层，包括数据支撑层、基础操作层、厂级绩效管理层、企业绩效管理层和行业绩效管理层。下 面对该五层结构进行详细介绍。：
[0054] (1)数据支撑层
[0055] 数据支撑层位于所述系统的最底层，由各种基础监控和数据采集系统组成，具体 包括巡查系统、养护系统、监控系统、接口数据、数据采集传输系统和VPN传输网络等，用于 收集基础数据，包括自动采集的各种水质指标、工艺参数、生产运行数据、化验数据、综合管 理数据。这些数据作为污水厂日常运行管理的重要数据为绩效指标计算提供全面的数据支 撑。
[0056] (2)基础操作层
[0057] 基础操作层，位于系统的中间层，用于实现不同用户权限的管理、评估标准的配 置、评估操作的执行；
[0058] 上述基础操作层，首先将数据支撑层的数据通过标准化编码及自定义压缩的形式 进行标准化管理，并提供手工录入和外部数据导入的平台，维护指标计算所依托的基础数 据的完整性和准确性；第二，将指标体系和指标算法转化成计算机程序，采取数据缓存和断 点续传的机制维持其稳定性和健壮性；第三，在基础数据和算法的支撑下，触发评估计算引 擎，实现绩效评估指标体系的运算；第四，通过排名展示、单个指标展示、专题展示等方式辅 助管理人员把握评估结果，进行指标预警辅助生产决策。
[0059] (3)厂级绩效管理层
[0060] 厂级绩效管理层，位于系统的第三层，其用于厂级绩效指标的评估管理，通过厂级 绩效结果查看与分析功能模块以曲线图、柱状图、雷达图等方式展示绩效评估结果，可实现 单个指标的分解查看和历史趋势的分析，数据、关键指标、指标水平分布和专题绩效的展 示；
[0061] (4)企业绩效管理层
[0062] 企业绩效管理层，位于系统的第四层，其根据所述厂级绩效评估指标实现企业绩 效指标的评估管理，通过企业绩效结果查看与分析模块以曲线图、柱状图、雷达图等方式展 示绩效评估结果，可实现关键指标展示、指标历史趋势分析、指标多厂对比分析、专题绩效 展示和逐厂查看；
[0063] (5)行业绩效管理层
[0064] 行业绩效管理层，位于系统的第五层，其根据所述企业绩效评估指标实现行业绩 效评估管理，通过行业业绩效结果查看与分析模块以曲线图、柱状图、雷达图等方式展示绩 效评估结果，可实现关键指标展示、指标历史趋势分析、多企业对比分析、专题绩效展示和 逐企业查看。
[0065] 上述数据支撑层和基础操作层之间，通过网络支撑的宽带无线网络、光纤网络、蜂 窝网络和各种专用网络来实现基础数据的上传，其中，在数据上传过程中，采用相应的保障 机制如断网续传等来保证数据的完整性以及数据压缩机制来保证数据的传输速度。
[0066] 优选，上述系统是基于浏览器/服务器模式（B/S架构）的绩效评估云计算系统。 [0067] 本发明的系统作为污水处理行业绩效评估的信息化工具，集成一套污水处理绩效 评估指标体系与算法作为评估计算的支撑体系，在云数据管理中心维护评估计算服务引 擎，基于系统收集的污水厂基础运行数据进行评估计算。关键定量和定性指标和算法如下 表1所示。
[0068] 表1:绩效评估指标体系
[0069]
【权利要求】
1. 一种城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于，包括数据存储装置、 数据获取装置、数据处理装置和综合管理装置，其中： 所述数据获取装置获取并向所述数据处理装置提供数据，包括自动采集污水厂基础数 据的数据采集单元和对采集的污水厂的基础数据进行监控的基础数据监控单元； 所述数据处理装置对所述数据获取装置提供的数据进行标准化处理，包括对来自数据 获取装置的基础数据进行管理的数据管理单元、对所述基础数据进行计算的算法管理单元 和对所述数据进行绩效评估的评估计算单元； 所述综合管理装置包括厂级绩效管理单元、企业绩效管理单元和行业绩效管理单元， 所述综合管理装置根据接收到的所述数据处理装置处理的数据，显示相应的数据； 所述数据存储装置与所述数据获取装置、数据处理装置和综合管理装置相连接，用于 对系统的数据进行储存。
2. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述厂级绩效管理单元对厂级绩效指标进行评估管理，具体包括单个指标分解查看模块、 单个指标历史趋势模块、数据实时展示模块、关键指标展示模块、指标水平分布展示模块和 专题绩效展示模块。
3. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述企业绩效管理单元根据所述厂级绩效评估指标进行企业绩效指标的评估管理，具体包 括关键指标展示模块、指标历史趋势分析模块、指标多厂对比分析模块、专题绩效展示模块 和逐厂查看模块。
4. 根据权利要求3所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述行业绩效管理单元根据所述企业绩效评估指标实现行业绩效评估管理，具体包括关键 指标展示模块、指标历史趋势分析模块、多企业对比分析模块、专题绩效展示模块和逐企业 查看模块。
5. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述数据获取装置和所述数据管理装置通过宽带无线网络、蜂窝网络或专用网络进行基础 数据的上传。
6. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述数据获取装置通过传感器自动采集污水厂的基础数据，其中所述数据获取装置使用包 括基础数据采集设备、移动终端、在线监测设备的传输设备，所述基础数据包括水质指标、 工艺参数、生产运行数据、化验数据和综合管理数据。
7. 根据权利要求6所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述在线监测设备具体包括流量计、液位计、水质自动检测仪及水质自动采样器。
8. 根据权利要求5所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述移动终端包括PDA和平板电脑。
9. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述数据管理单元具有手工录入和外部数据导入的接口。
10. 根据权利要求1所述的城市污水处理系统运行绩效评估云计算系统，其特征在于， 所述系统的工作模式为浏览器/服务器模式。
【文档编号】G06Q10/06GK104424527SQ201310397245
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】赵冬泉, 王浩昌, 霍志华, 孙莹莹 申请人:北京清控人居环境研究院有限公司