( 1. 云南农业大学水利学院, 650201 ; 2. 山西晋中学院机械系, 030600 )
摘要:随着科技的进步,互联网、物联网、智能化、云计算、云控制逐渐融入到各个行业当中,带动各个行业进入一个新的高度。“创业服务或产品+互联网”平台应运而生,成为近些年来创业者和初创业者越来越青睐的一种商业模式。
关键词:互联网+;智能化;环境保护系统
互联网+智能化环境保护系统是我公司近期研发的一项新型项目,本项目是针对污水处理系统操作、监测、检测、采用app形式,利用互联网+ 平台,进行智能化远程控制的研究。
地球是人们赖以生存的地方,而水是人体不可或缺的成分,那么污水处理就成为人类工作中不可缺少的部分。我们公司着力于打造一款全自动化污水处理系统,在手机或电脑上就可以实现调节系统、控制水量大小,实时监测水的质量,并把污水处理情况上报到公众平台,实行全国、全人民监管的“ZYEP环保”APP应用。重点解决污水处理系统由自动化向智能化的转变,职能部门和监管部门对污水处理总体和全局的把控,实现老百姓监管更具可靠性、更加有理有据。
水是生命之源,很多企业离开水都无法正常进行,而污水往往也随着这些企业的运行而产生。当前,国内手机普遍使用,网络的运用也游刃有余,互联网+智能化环境保护系统恰恰能满足一类人的生产需求。互联网+智能化环境保护系统项目的研发,将会是互联网灵活运用的表现。与此同时,人们对于环境问题仍存在检举不方便的问题,而通过我公司的产品,信息能够准时更新,公开化更加全面,通过我公司的APP就可以进行检举。这也能及时制止污染源,
环保部门提供更加准确的检测系统,减少漏洞。
现在的服务产业大多数是一对一生产化,而我们公司可以实现一对多,面向的群体类型更广大。我公司现阶段已掌握了煤矿井下废水处理技术、城市生活污水处理技术以及医疗废水处理技术,随着APP的开发以及运行系统的完善,我相信,“ZYEP环保”企业将会受到更多的关注和支持。
2.2.1项目研究内容
项目研究内容:互联网+智能化环境保护系统,简单的来说就是污水处理智能控制系统与互联网相结合,在现在绝大部分市场已有的自动化污水处理系统技术的基础上增加了智能化和互联网+两个创新点。
已有技术成果:我们公司现阶段拥有煤矿井下废水处理技术、城市生活污水处理技术、医疗废水处理技术。煤矿井下废水处理技术即:脉冲旋流式一体化处理工艺。脉冲旋流式一体化处理工艺是针对强酸性水质,水量较大的煤矿井下上水的一项技术,不仅能够去除矿井水中的悬浮物,酸度、浊度、色度、等,而且可以同时去除矿井水中的油类,使处理后的矿井水可以作为绿化用水和地面喷洒。
城市生活污水处理技术:Sequencing Batch Reactor (简称:SBR,即:序批式活性污泥法),是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。SBR技术是在同一反应池中
按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。见
图1。
图1 城市生活污水处理技术
SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化替代稳态生化反应,静值理想沉淀替代传统的动态沉淀。目前,也是我们在城市生活污水处理中运用比较成功的技术。见图2。
图2 SBR技术
2.2.2项目实施的技术方案
技术路线:本产品主要技术包括三部分:污水处理智能化控制系统、水质水量检测系统、APP开发及运行系统。见图3。
图3 项目实施技术路方案
2.2.3项目的关键技术、创新点
关键技术:项目关键技术包含智能化污水处理系统的开发与利用,兼容系统,水质水量勘测系统,传感器,APP开发软件。
创新点:污水处理智能化系统、水质水量勘测、App调控三项功能于一身的一款APP网络服务项目。详见4和图5。
图4 污水处理智能化控制系统图
图5 APP实现过程图
2.3.1产品的用途、功能
(1)功能
①“ZYEP环保”APP打开后的界面是搜索状态,可以搜索到全国任何一家污水处理企业,同时可以查看各个流域的水质情况。
②污水处理厂可以通过APP实现手机上检测系统、调节水量大小、计算药剂的配比、观察药剂添加后水质的变化等。及时掌握系统每一个环节的运行情况,使运行系统的安全性有了更大保障。为提高污水处理厂的安全性,APP包含密码设置、指纹识别、身份认证等。
③实时监控对方的运行流程,实现堵绝偷排、漏排不合格水而引发的事宜。
④污水处理厂周围的用户也可以随时查看,并且可以随时在APP上直接举报污水处理不合格的情况。真正实现全民监督、全民受益。⑤一些需要勘测水质的工作都可以用我们的APP直接搜索,不需要再亲临现场采集水样。⑥在APP上可以随时随地查看到关于污水处理行业内的新政策、热点新闻等。详见图6.
图6 监测流程图(针对被授权单位和个人)
用途
①污水处理厂可以通过APP实现手机上控制系统,对原水进行分析,计算出药剂的添加比例和添加量、控制水量大小等,同时会保障控制系统的安全性,如密码设置、指纹识别、身份认证等,从而实现专人专管,责任到人的模式。
②通过手机更方便、更快捷的直接操控,从而保证污水处理系统运行安全、平稳。出水水质随时查看,实现污水处理厂与环保部门信息完全同步化。详见图7.
图7 操作流程图(针对污水处理站被授权的单位和个人)
2.3.2行业领域
在互联网发展的趋势下,污水处理单位运行逐渐由传统方式向数字化转变,由自动化向智能化转变,实现数据实时采集、存储、传输,通过云计算的综合运算从而运营整个管理系统。目前国内互联网+污水处理业务处于探索阶段,针对不同的业务,其切入点也有所不同,政府对该项目给予一定的支持。互联网+污水处理模式在一定程度上可以改善污水处理企业业绩、提升企业竞争力。
2.3.3客户价值
“ZYEP环保”是一项创新性研发企业项目,主要针对水环境污染问题。互联网与污水处理的结合是新型的绿色处理方式,客户可以在不需要消耗大量人力资源的前提下,实现污水治理,实现生产与绿色环境的共同发展。而且,国家近年来也在强调绿色发展,金山银山,就是绿水青山。“ZYEP环保”项目的推广将逐步被人们所了解和接受。同时,客户的反馈对中钰环保企业的发展至关重要,客户是我们企业发展壮大的前提,客户的消费观和消费特征是能够为企业创造有利价值的重要条件。
互联网与污水治理的结合,目前来说它是一个介于有形和无形之间的市场。不过,我们的理念就是:创新、高效、便捷、低碳。我们的宗旨就是:用我们的行动,创造一片天地,给地球一点清净,还家园一片美丽。
2.4.1新颖性、先进性、独特性
新颖性:本产品的新颖性体现在首次将互联网与智能化污水处理系统结合,将信息公开化,实现了人民、污水处理企业、监管部门同时受益的效果。
先进性:在技术上,本产品可以实时定位,根据用户所在位置或所提供实时数据;为污水处理厂提供智能化控制服务;为环保部门提供更加精准的检测系统,同时信息公开化,可以减少现阶段环保部门现存的一些漏洞,使环保工作做到更加严谨。
独特性:是首个为环保企业和环保部门同时服务的APP平台,APP还有收益人群广的特点。
2.4.2竞争优势
市场上需要勘测水质这类服务的需求量其实很大,我们的产品不仅限于污水处理相关的行业,只要是需要水质量信息的一类人群,本产品都可以提供相应的服务,减少水质勘测工作者的工作量。
当前水环境治理是一个很严重的问题,国家对此也出台了很多相应措施和优惠政策:河体流域实行河长制、企业生产废水专项管理、城市生活污水集中管理等。通过税费减免政策可以看出国家对水环境治理的重视和决心。
根据“水十条”的目标,直辖市、省会城市、计划单列市建成区要于2017年底前基本消除黑臭水体,到2020年底,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内, 2030年城市建成区黑臭水体总体得到消除。后续《城市黑臭水体整治工作指南》、《水污染防治专项资金管理办法》等政策出台,推动治理工作落实。 2020年目标的中期考核已启动, 2018年5月7日,生态环境部联合住房城乡建设部启动2018年城市黑臭水体整治环境保护专项行动,将分10个组历时15天开展督查工作,涉及广东、广西、海南、上海、江苏、安徽、湖南、湖北等8个省20个城市,此次专项行动将大大促进黑臭水体的治理进程和后续订单的释放。
治理进程已过半,剩余空间仍可观。 根据住建部全国城市黑臭水体整治信息平台,目前已认定的黑臭水体总数2100个。其中,已经完成整治的黑臭水体达 1745个,占全部黑臭水体总数的83.1%;正在治理和制定方案中的分别为264个和91个,分别占比12.6%和4.3%。区域分布上,正在治理中的黑臭水体主要集中在安徽、广东、湖南、吉林、四川等省份,制定方案中的黑臭水体以安徽、辽宁、河南、河北、吉林等省份居多。方案制定中黑臭水体的总长度196.6公里,正在治理中的黑臭水体总长771.6公里,按单位长度投资额0.4亿元/公里测算,对应的投资需求分别为78.6亿元、 308.6亿元,合计投资额约400亿元左右,这还不包括后续被认定为黑臭水体的治理需求。由此可见水污染处理的前景很好,是一个值得投资的好项目。年度废水排放量见图8.
(1)产品定位,本产品是在科学的基础上由专业的技术人员研究开发出来的高科技产品,保证了产品的合格性。产品的最大特点是结合了互联网,为我们的生活带来了更大的方便。
(2)企业定位,本公司成立时投资了大量财力,保证的技术的先进性,长期的合作为本公司赢得了良好的口碑。公司的技术人员都是行业的精英,员工都经过专业培训,带证上岗。
(3)竞争定位,由于“互联网+”背景下的污水处理行业才刚刚开始,而我们公司抢占先机,把握机遇,顺应时代发展,响应国家号召,成为了“先锋”。在该领域拥有较强的竞争力。
(4)消费者定位,本公司把污水治理结合了互联网,极大的方便了消费者,消费者包括:污水处理企业、环保部门、水质勘测者等。
3.3.1优势
(1)行业优势:作为国家提倡的“互联网+”背景下的污水处理行业中的前一批公司,我们的优势是竞争压力小,合作资源多。
(2)人力资源优势:拥有高级专业技术人员。
(3)能力优势:与政府部门、合作单位良好的人际关系。
3.3.2劣势
(1)创办时间较短,缺少合作经验。
(2)作为一个新兴行业不能在短时间内得到消费者的认可。
3.3.3机会
(1)作为一个新兴行业,发展前景值得肯定。
(2)响应国家号召,开展工作更加方便。
3.3.4威胁
(1)由于是新兴行业,怎样使消费者在最短的时间内接受是个难题。
(2)技术上的突破性和延展性是个考验。
3.4.1资金风险及规避方案
(1)资金风险
资金风险是指企业由于不同的资本结构而对企业投资者的收益产生的不确定影响。其中也包括企业对于资金在公司运作过程中的投入,盈利以及各方面的使用情况。资金风险来源于企业资金利润率和接入资金利息率差额上的不确定因素,以及借入资金与自有资金的比例大小。借入资金比例越大,风险程度越大,反之越小。对于本产品项目,因与互联网等各方面行业先进技术所关联和使用,对于产品研发和创新应一致处于开发状态,所以本项目的资金风险主要体现在项目实施的前中期,主要用于项目启动和后期研发,实施后的资金风险较小。
(2)规避方案
①实行严格的资金借贷和运用审批制度,根据公司发展情况和项目实施进展以及资金市场成本变化,调整资本结构。
②尽量以项目受益养项目投资,使投资项目尽快产生效益并且提高项目的盈利能力,形成良性循环。
③建立相应的风险预警机制,加强内部管理,严格规章制度,为避免公司在发生意外及其他各种不可控因素对公司造成的损失,将在财务预算中拨出专款或者购买保险来规避可能遇到的风险。
3.4.2技术风险及规避方案
(1)技术风险
成长型企业所面临的最主要问题是自身问题和技术问题,其中技术问题又是根本性的问题。公司想要长久生存和保持积极向上,生机勃勃的状态,那就需要技术的不断创新和作为基础的支持,而想要发展创新技术,,那么人才又是技术的关键,如果企业缺少人才就会使公司生产能力和整体竞争能力下降,造成技术和管理水平不高,缺少经验等关乎公司项目生存发展的问题。最终导致公司产品生命周期短,性能不稳定,不能够使客户满意,造成项目亏损以及威胁到公司的根本。在保证公司核心技术人员稳定性的同时,还要不断“吸收新鲜血液”,维护并且开发新技术。
(2)规避方案
①拓宽对于人才的招聘渠道。主要以网络招聘、招聘会和人力资源市场进行招聘为主,内部推荐和报纸刊物为辅助。
②选用高端高技术含量人才,提升员工职业技能水平。
③向广大客户征求意见,对产品项目进行不断改进,增强在本行业中的竞争力。
3.4.3市场风险及其规避方案
(1)市场风险
市场风险是指由于某种全局性的因素引起的投资收益的可能变动,这些因素来自公司外部,是公司无法控制和避免的。随着潜在的进行着与行内现有竞争对手两种竞争力量的逐渐加剧,这一新兴创新方面内容可能会逐渐产生行业竞争的巨大压力且处于无序状态的特点。固本项目更加倾向于基础的使用功能对于广大的使用用户和各应用技术方面实施免费,对于某些特定的功能,实施合理收费,以保持知识技术盈利性的目的,进行市场宏观分析,根据市场不同的阶段,不同情况进行调控,以确保使用者的良好体验,也能够通过价格方面的优势等策略来打压同类竞争者,使本公司能够在市场上占取更多的市场份额。
(2)规避方案
①规范内部管理,固化运作流程,实现对经营流程各环节的优化和控制,提高企业管控水平,降低经营风险。
②财务数据与业务数据实行一体化监控,在预防风险的同时提高财务核算,财务分析和资金周转效率。
③建立科学,实时准确的成本核算系统和统计分析系统,满足对于未来项目和公司发展方向的规划。
3.4.4环境风险及其规避方案
(1)环境风险
环境风险是指在建设期货经营期内,由于所处的经济环境和经济条件的变化,致使实际的经济效益与预期的经济效益并不相同甚至背离。对于经济环境和经济条件,应该以宏观调控和微观调控两个角度进行分析和调整。宏观经济环境与经济条件的变化,是指国家经济制度的变革,经济法规和经济政策的修改,产业政策的调控及经济发展速度的波动。微观经济环境是指公司内部对于各项目或研究方面进行内部的资金经济调整,具有灵活性和可动性。
(2)规避方案
①公司将在国家各项经济政策以及与本公司产业项目的产业政策指导下,汇集信息制定最适合公司发展的方法,统一指挥调度,对公司发展目标和战略进行合理规划。
②加强内部管理,提高服务管理水平,降低运营成本,提高经营效率来形成公司的独特优势,增强抵御环境风险的能力。
3.4.5管理风险及其规避方案
(1)管理风险
项目的实施具有一定周期,涉及的环节也是比较多,在这期间如果出现一些人力不可抗拒的意外事件或者某个环节出现了问题以及宏观经济形势发生较大变化,公司组织结构,管理方法可能不是特别适应不断变化的内外环境,将会大大影响项目的进展或者收益。公司内部管理中可能因为成本控制,人员变动,资金运营等方面的不确定性等会造成管理方面的风险。
(2)规避方案
①在相应的项目管理以及资金运筹等诸多方面提出高要求,对各方面使用的资金一定要进行详细管理,知道每一笔资金用于何处,切实可行。
②提升员工的管理水平和团队合作意识。加强对管理人员组织结构。管理制度。管理方法等方面的内部培训和外部培训,提高公司整体素质以及管理水平。
③应吸收具有丰富投资管理,运营管理方面经验的专业人才进入公司管理层。
(1)直接与本行业的竞争对手竞争,根据本公司进行优质的项目创新来抢占优先的市场份额,待项目产品成熟,能够达到盈利的标准,进行市场销售和使用,达到垄断本高新科技技术的目的。根据使用互联网+的优势,提前进行宣传,小范围使用和市场调研,对于本产品客户的预期和要求进行严格筛选和采纳,进而提升本公司产品的先进性和创新性,最后全面发布并且实时更新改进。
(2)与本行业竞争对手合作,选取实力相当并且力求共同发展的企业,取对方之长处,补己方之短处,既求得供应,也能够促进合作,实现企业良性发展,最终实现企业盈利。具体细节需两公司就公司各方面进行协商,选取最优方案。
3.6.1盈利模式
模式一:“ZYEP环保”的线上服务是对消费者免费开放的,主要的盈利来源是通过与污水处理厂、环保部门的合作。
模式二:对消费者免费开放,通过开屏广告和展示类广告两种广告方式来获利。
3.6.2营收目标
“ZYEP环保”将会在年底实现完成智能化污水处理系统的研发,并投入到公司内部的运行中,在明年五月份前争取找到合适的污水处理厂进行合作。
3.7.1中国污水处理行业的现状
据统计目前全国年排污量约为350亿立方米,但城市污水集中处理率仅为15%,全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体,使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。特别是在全国2200座县城与19200个建制镇中,污水排放量约占污水排放总量的一半以上,但这些中小城市(镇)的污水处理能力都明显低于全国平均水平。
据统计,全国已建设城市污水处理厂427座,其中二级处理厂282座。这些污水处理厂的建设,极大地提高了城市污水的处理水平,但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长,两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按98年资料,我国城市污水的处理率也仅为15.8%,西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%.
中国人均水资源仅为全球平均水平的四分之一,是人均水资源较为匮乏的国家。并且,我国水资源分布不均,呈现“东多西少,南多北少”的态势。截至2018年底,我国水资源总量27960亿立方米,人均水资源为2004立方米/人,仅为世界平均水平的1/4。
我国90%以上的人口居住在黑河-腾冲线以东约35%的国土面积上,人口分布的不均衡加剧了区域间人均水资源量的分化。目前,全国三分之二的城市处于缺水状态,140座城市处于严重缺水状态。按照国际公认标准,中国有12个省、区人均水资源量低于重度缺水线,有8个省、区(天津、宁夏、北京、山东、上海、河北、河南、山西)人均水资源量低于500立方米,为极度缺水地区。中国属于季风气候,水资源时空分布不均匀,南北自然环境差异大,其中华北地区人均水资源不到500立方米。
目前,工业废水处理行业的企业数量较多,但大部分企业规模偏小,CR10(前10家份额)低于10%,未来随着行业的发展,行业集中度有望提高。
3.7.2未来中国污水处理的行业和环境对公司发展空间的影响
据中研普华研究报告《2020-2025年中国污水处理行业全景调研与投资前景预测报告》分析:2018年,全国农村污水排放量大约为230亿吨,仍在持续增加,同比增长7.5%。农村污水污染已成为农村环境污染的主要表现,对农村地区的水体、土地等自然环境产生严重影响,为确保农村水源安全和农民身体健康,农村污水治理刻不容缓。《全国农村环境综合整治“十三五”规划》提出,到2020年我国农村污水处理率要达到30%以上,农村污水处理市场将迎来历史性发展机遇。2018年,农村污水处理行业大约形成了614亿元产值,预计到2024年产值将达到1400亿元。我国农村污水治理在2020年产值将达到844亿元,处理率为30%;2035年产值将达到1305亿元,处理率为58%。
假设2020年完成“十三五”规划目标,2021-2025年分别同比增3.3%-2.9%,得2025年处理能力达2.20亿吨/日,即“十四五”新增3,120万吨/日污水处理能力,大于“十三五”新增2,856万吨/日的目标;而2025年的污水处理能力2.20亿吨/日,与2025年供水能力的比值仅为69.5%(考虑污水规划设计规模约为供水规模/日变化系数*0.9,日变化系数一般取1.2-1.3,则污水规划比例大概为69.2%-75%,故2025年污水处理能力预计值较为合理),比值偏低,仍具备一定的提升空间。按提升与供水管网的长度比值进行假设,“十四五”新增长度达23.0万公里,较“十三五”的21.7万公里增5.8%;反算每年的增速水平处于合理区间,且与当前污水管网建设不足的现状相符合
3.7.3公司在城市污水处理为主的市场中的发展空间
城市污水治理是我国污水处理行业的重要细分市场之一。随着我国城镇化进程的加快和“智慧城市”工作的不断深入,为我国城市污水处理市场提供了广阔的发展空间。2019年,三部门印发《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》,旨在推进生活污水收集处理设施改造和建设,进一步激发了城市污水处理市场的活力。
(1)城市排水管道不断延长、城市污水处理能力逐步提升
城市污水治理一直是我国污水处理行业的重要细分市场之一。数据显示,我国城市排水管道不断延长、城市污水处理能力也逐年提升。2018年,我国城市排水管道长度为68.3万公里,同比增长8.41%;同年,我国城市污水日处理能力为1.81亿立方米,同比提高6.5%。
(2)城市人口逐年增加、城镇化率突破60%
然而,随着我国城市人口的逐年增长、城镇化率的逐年提高,为城市污水处理市场既带来了挑战,又带来了机遇。2019年,我国城镇人口约8.48亿人,同比增长2.05%。同年,我国城镇化率首次突破60%。
(3)城市污水治理是“智慧城市”建设的重要一环
“水”作为“智慧城市”建设的重要一环,我国政府部门对此高度重视。2019年以来,生态环境部、财政部和住建部等部门陆续印发相关政策文件,以推进生活污水收集处理设施改造和建设。
项目前期首先开发出智能化污水处理系统的整套装置,装置实验成功后首先投入到污水处理企业当中,再逐步将智能化污水处理系统分析结果与环保部门直接联系,最后项目将向水质检测智能化靠近,装置测试成功后投入到市场上,将会获得更大的客户市场。
在我们团队成员共同调研讨论下,结合公司自身发展状况,特别为“ZYEP环保”项目制定发展战略如下:
4.2.1市场战略
坚持创新化、服务化策略,“ZYEP环保”坚持免费为大众服务的APP产品。加大对智能化污水处理的研发、生产,通过与污水处理厂、环保部门两方合作保证盈利在稳定中上升,通过水质量勘测、人民检举、热点新闻等项目免费为大众开放来获得更大的用户市场。
4.2.2人才战略
公司之间的竞争看似是其产品先进性和科技含量的竞争,而更深层次的其实是人才的竞争,是以人才为主体,公司文化之间的竞争。因此,人才是公司在发展的道路上获得成功的关键。
①牢牢树立“以人为本”的发展理念,创建尊重人才、理解人才的公司文化氛围,为人才提供舒适的工作环境。
②建立良好的公司运行制度和人员管理规范,为人才搭建一个可以充分展示自身才华、实现自身抱负的平台,建立科学、公正、公平、民主的考核制度为核心的公司文化。
4.2.3核心产业战略
①以智能化污水处理系统为核心产业,逐步推进水质量勘测技术附加产业的发展。
②坚持科技创新的路线,研发出更加先进的污水处理系统,在已有的技术基础上更进一步。
③持续巩固和扩大市场份额,力争将“ZYEP环保”APP在污水处理业、环保业都得到广泛的使用。
4.2.4科技创新战略
公司是科技创新的后备军,而科技创新是公司的动力源。因此,要坚持科技创新战略,继续加大科研投入。公司未来将持续引进优秀的科研人员,尊重并支持其科研理念。
5.结束语
互联网+ 时代是基于互联网时代的新产品、新服务、新业态、新模式;互联网+ 时代在促进产业升级以及信息化和工业化深度融合中起到了很重要的作用;互联网+ 时代促进制造业、农业、能源、环保等产业转型升级。今天,我们要进行的项目是:“互联网+ 智能化环境保护系统”。
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作者简介:秦钰超(1999-),女,2018水利水电专业在读本科生,山西长治人,主要从事生态水工研究
*通讯作者:尹亚敏(1965-),女,大学本科毕业,云南嵩明人,高级实验师,主要从事水力学及生态水工研究