ICS 13.060.30 CCS CAQI Z 04 团 体 标 准 T/CAQI 226—2021 污水处理智能化管理系统构建指南 Guidelines for constructing intelligent management system for wastewater treatment 2021 - 10 - 31发布 2022 - 03 - 01实施 中国质量检验协会 发布 全国团体标准信息平台 T/CAQI 226—2021 I 目次 1 范围................................................................................ 1 2 规范性引用文件...................................................................... 1 3 术语和定义.......................................................................... 1 4 缩略语.............................................................................. 1 5 总体原则............................................................................ 1 6 构建方法............................................................................ 2 7 系统架构............................................................................ 3 总体架构........................................................................ 3 感知层.......................................................................... 4 网络层.......................................................................... 4 数据层.......................................................................... 4 应用层.......................................................................... 4 交互层.......................................................................... 5 安全保障........................................................................ 6 管理与维护...................................................................... 6 附录A（资料性） 污水处理厂（站）智能化管理系统应用示例 ............................... 7 全国团体标准信息平台 T/CAQI 226—2021 II 前言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国质量检验协会提出并归口。 本文件起草单位：南京大学、南京大学宜兴环保研究院、江苏苏控数据技术有限公司、江苏中宜金大环保产业技术研究院有限公司、南京高科环境科技有限公司、南京江岛环境科技研究院有限公司、河海大学、江苏泰源环保科技股份有限公司、重庆大学、江苏裕隆环保有限公司、无锡博美环境科技有限公司、江苏省常州市生态环境监控中心武进分中心、泗洪县水利局、宿迁市水利局。 本文件主要起草人：任洪强、黄辉、杨斌、耿金菊、陈梦雪、张徐祥、黄开龙、李双、王庆、朱燕、王沛芳、潘海龙、柴宏祥、黄翀、张亮、熊晓敏、程刘柯、王晶、李雨泓、华霞、刘志超、段科萍、周振中、韩晴晴、朱程亮。 全国团体标准信息平台 T/CAQI 226—2021 1 污水处理智能化管理系统构建指南 1 范围 本文件提供了污水处理智能化管理系统构建的总体原则、构建方法和系统架构。 本文件适用于单个或多个污水处理厂（站）污水处理智能化管理系统项目。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 28827.1 信息技术服务 运行维护 第1部分：通用要求 GB/T 34678 智慧城市 技术参考模型 GB/T 36622.1 智慧城市 公共信息与服务支撑平台 第1部分：总体要求 CJ/T 252 城镇排水水质水量在线监测系统技术要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 污水处理智能化管理系统 intelligent management system for wastewater treatment 应用物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网等技术，实现污水处理过程数据感知、传输、处理和应用等功能的智慧化管理系统，以下简称“系统”。 架构模块 building module 系统构建中实现独立功能的硬件模块或软件集成。 功能模块 function module 实现架构模块中某一特定目标的硬件、软件或两者兼而有之的实体。 注： 实体分为物理实体和虚拟实体。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 DCS：分散控制系统（Distributed control system） NB-loT：窄带物联网（Narrow band internet of things） PC：个人计算机（Personal computer） PLC：可编程逻辑控制器（Programmable logic controller） RFID：射频识别（Radio frequency identification） SCADA：数据采集与监视控制（Supervisory control and data acquisition） SOA：面向服务的体系结构（Service oriented architecture） VPN：虚拟专用网络（Virtual private network） 5 总体原则 系统构建宜满足以下原则： —— 经济性：软硬件设备选择以满足系统需求为前提，避免非必要设施； 全国团体标准信息平台 T/CAQI 226—2021 2 —— 规范性：采用的控制协议、编解码协议、接口协议、传输协议、媒体文件格式等符合国家标准和行业标准的规定； —— 扩展性：保证系统未来升级、扩容及与其他系统的兼容； —— 可靠性：对外界干扰具有抵御能力，系统无故障运行时间符合设计要求。 6 构建方法 基本过程 系统构建的基本过程包括系统目标、架构设计、模块选择和集成运行4个部分，流程见图1。 系统目标业务需求基础信息应用场景及目标架构设计模块选择设计要求总体架构集成运行架构模块功能模块模块集成系统运行 图1 污水处理智能化管理系统构建基本过程 系统目标 6.2.1 系统构建前，对拟构建对象开展背景信息调查，明确系统构建的应用场景及目标。 6.2.2 背景信息包括业务需求和基础信息。业务需求包括在线监测、运行优化、能耗管理、资产管理、应急预案管理和考核管理；基础信息包括污水处理系统的规模和处理工艺、运行/资产/管理/使用用户情况、设备状态和自动化水平等。 6.2.3 系统的构建目标包括但不限于： —— 单个污水处理厂（站）：降低能耗、减少运营支出等； —— 多个污水处理厂（站）：综合调度、减少管理成本等。 架构设计 6.3.1 系统总体架构见7.1。 6.3.2 系统可采用SOA或组件模式进行设计和实现，并保持各架构模块的松耦合。 模块选择 6.4.1 根据系统构建目标，选择适宜的架构模块及其功能模块。 6.4.2 架构模块一般包括感知层、网络层、数据层、应用层、交互层、安全保障、管理与维护。 6.4.3 各架构模块的功能模块一般包括： —— 感知层：污水、伴生废气/污泥、环境信息、设施/工艺参数、人员信息、位置信息、视频信息功能模块； —— 网络层：有线网络、无线网络功能模块； —— 数据层：数据库、数据融合功能模块； —— 应用层：在线监测、运行优化、能耗管理、资产管理、应急预案管理、考核管理功能模块； —— 交互层：政府、企业、社会公众功能模块； —— 安全保障：物理安全、网络安全、系统安全、数据安全功能模块； —— 管理与维护：权限管理、运行维护功能模块。 集成运行 6.5.1 系统集成包括在数据层实现数据集成、在应用层和网络