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摘要：本文以力控SCADA軟件eForcecon、實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace為系統(tǒng)平臺結合垃圾處理填埋過程中滲液處理的工藝要求實現(xiàn)了垃圾滲夜處理的實時監(jiān)控、處理設備的遠程部署管理以及環(huán)保數(shù)據(jù)與環(huán)境管理部門的無縫集成。
關鍵詞：垃圾填埋 滲液處理 力控eForcecon SCADA軟件 實時歷史數(shù)據(jù)庫 pSpace
1．概述
目前國內(nèi)外對垃圾的處理主要有焚燒、填埋、堆肥以及綜合利用等方式。其中, 垃圾衛(wèi)生填埋以其相對費用較低、技術比較成熟、管理方便等優(yōu)點成為我國現(xiàn)階段采用較廣泛的方式。在城市垃圾衛(wèi)生填埋過程中，由于垃圾的分解以及降水、地表水、地下水滲透、灌溉、液體廢棄物等綜合因素的作用，產(chǎn)生了垃圾滲瀝液。為防止垃圾滲瀝液對環(huán)境造成二次污染，需對其處理方可排放。由于滲瀝液的水質(zhì)水量具有復雜、多變的特點，因此，針對具體情況，尋求技術經(jīng)濟合理的處理方式與工藝、技術，在城市垃圾日益增長、垃圾衛(wèi)生填埋處置任務日益緊迫的今天，顯得尤為重要。
2．垃圾滲液處理工藝介紹
目前國內(nèi)外滲濾液的處理工藝有生物處理、物化處理、土地處理等多種。一般情況下必須將兩種以上處理技術合理組合, 才能使處理后滲濾液達標排放。下表所示為常用垃圾滲濾液處理工藝。
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工藝名稱 |
主要應用范圍 |
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主流 工藝 |
厭氧 |
高濃度污水 |
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好氧 |
中、低濃度污水 |
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超濾—納濾 |
各種污水處理 |
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反滲透 |
污水處理、工業(yè)應用、軍事應用 |
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輔助 工藝 |
絮凝 |
主要用于前處理 |
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吸附 |
主要用于前處理或后處理 |
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吹脫 |
用于去除氨氮 |
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化學氧化 |
特殊處理 |
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過濾 |
用于前處理或后處理 |
3.垃圾滲濾液處理實時監(jiān)控系統(tǒng)設計
3.1系統(tǒng)要求
現(xiàn)代化的垃圾滲濾液處理實時監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)管理與控制一體化，實現(xiàn)辦公自動化。控制系統(tǒng)不僅與下層控制設備有良好的接口，而且具有與上層管理系統(tǒng)集成的接口，具有可擴展性。
動態(tài)流暢的現(xiàn)場流程畫面顯示，能夠讓現(xiàn)場工作人員實時了解垃圾滲濾液處理流程中各個水質(zhì)情況、進出水電導率、pH值、液位、流量、壓力、溫度、各個設備的運行狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)。同時具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，具有故障報警、事件處理、用戶權限管理機制。監(jiān)控系統(tǒng)具備現(xiàn)場設備的遠程管理功能。
整套系統(tǒng)具備可靠的冗余與容錯功能，加強系統(tǒng)的可靠性，使整個系統(tǒng)能夠長時間無故障運行。并且所有數(shù)據(jù)都可以上傳到上級環(huán)保中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總歸檔。
3.2系統(tǒng)架構
根據(jù)上述要求系統(tǒng)可分為現(xiàn)場采集監(jiān)控層和環(huán)保監(jiān)測中心數(shù)據(jù)匯總及遠程設備管理層。系統(tǒng)架構圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)架構圖
3.3現(xiàn)場采集監(jiān)控層
根據(jù)工藝流程和監(jiān)控要求，每個子站PLC共需要128點輸入，其中開關量98 點；模擬量30點；28點開關量輸出，共156點。作為控制主機的下位機采用了Modicon TSX Premium系列中型PLC，其中64點開關量輸入模塊2塊，16點模擬量輸入模塊2塊，32點開關量輸出模塊1塊。據(jù)此系統(tǒng)選用了8槽無擴展式機架（帶電源）。該系列PLC為模塊化結構，系統(tǒng)配置靈活，功能強大，便于擴充，完全滿足控制要求。
Modicon TSX Premium是施耐德電氣公司推出的下一代PLC，是將其在工業(yè)通訊方面的經(jīng)驗和最新的TCP/IP技術相結合的結果。具有革命化的分布式結構。單機可控制的i/o點數(shù)達2048點。I/O方式具有革命化的分布式結構----BUS-X總線，支持多個控制器。通訊方式簡便且強大，具備TCP/IP以太網(wǎng)，Unitelway，Modbus，Modbus plus，F(xiàn)ipway等方式。并且具有完備的熱備系統(tǒng)。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控畫面的展示采用力控通用SCADA軟件ForceControl6.1。 ForceControl6.1與莫迪康PLC通過冗余的以太網(wǎng)網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互，保證了數(shù)據(jù)的完整性，力控軟件把采集的實時數(shù)據(jù)進行分析處理，按照工藝的要求以動態(tài)畫面或曲線報表的形式進行顯示。
力控ForceControl6.1支持支持主流的DCS、PLC、DDC、現(xiàn)場總線、智能儀表等1000多種廠家設備的通訊；支持大多數(shù)的環(huán)保儀表設備的數(shù)據(jù)采集，并支持相關污染源數(shù)據(jù)歷史存儲，方便查詢，支持環(huán)保212標準上傳。
圖2 廠區(qū)平面圖
圖3 復合厭氧處理流程畫面
圖4 MBR處理流程畫面
圖5 納濾處理流程畫面
圖6 報表顯示畫面
圖7 趨勢曲線畫面
3.4數(shù)據(jù)匯總及遠程設備管理層
環(huán)保數(shù)據(jù)一般需要保存三年以上的時間以備待查，目前環(huán)保信息中心多數(shù)采用的是關系數(shù)據(jù)庫SQLServer、Oracle配以磁盤陣列的形式進行存儲。當數(shù)據(jù)量小的情況下，弊端不是很明顯。然而一旦數(shù)據(jù)量大到了一定的程度，占用磁盤空間大，查詢速度緩慢等弊端顯現(xiàn)，往往讓人感到無法忍受。針對此類問題，因此環(huán)保中心配備力控pSpace5.0企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)匯總平臺，力控企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨平臺的開放式實時歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。產(chǎn)品為完全的分布式結構，可任意組建應用模式，支持C/S和B/S應用，它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應用和工具；大容量支持企業(yè)級應用，內(nèi)部實現(xiàn)高數(shù)據(jù)壓縮率，可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的海量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。
數(shù)據(jù)平臺支持遠程部署，可以在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開發(fā)，構建典型的分布式應用，可以同步構建歷史站、事件服務器、報警服務器等多種應用模式。專門配備了遠程部署—服務器以及遠程部署—客戶端工具。
遠程部署功能
通過該平臺可實現(xiàn)對現(xiàn)場設備運行數(shù)據(jù)的采集和上傳，變量監(jiān)控、參數(shù)設置，同時提供數(shù)據(jù)庫存儲保存現(xiàn)場設備運行歷史數(shù)據(jù)。管理人員可通過web頁面瀏覽現(xiàn)場設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，并通過分析形成多種分析報表。另外平臺還支持運行數(shù)據(jù)以指定存儲形式提供給監(jiān)控中心端維護和分析工作站進行數(shù)據(jù)分析處理，可同時實現(xiàn)上千個TCP連接的統(tǒng)一接入和管理。
4．小結 以力控SCADA軟件eForcecon、實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace為系統(tǒng)平臺結合垃圾處理填埋過程中滲液處理的工藝要求實現(xiàn)了垃圾滲夜處理的實時監(jiān)控、處理設備的遠程部署管理以及環(huán)保數(shù)據(jù)與環(huán)境管理部門的無縫集成，降低了垃圾滲夜處理過程中的生產(chǎn)維護與管理的成本。
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