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關(guān)鍵詞：紫金橋 污水處理 監(jiān)控 組態(tài)軟件
一、概述
污水處理有多種工藝，各污水處理廠采用的污水處理工藝、設(shè)備、土建工程、地理環(huán)境等不同，但處理的流程及控制點(diǎn)是有共性的。
根據(jù)工藝流程、控制點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝地理環(huán)境，采用先進(jìn)的管理控制技術(shù)，系統(tǒng)分為控制層、監(jiān)控層、管理層三層進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。控制層分若干個(gè)PLC子站分別對(duì)廠內(nèi)設(shè)備、及監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)，采集信號(hào)，控制生產(chǎn)設(shè)備；監(jiān)控層，在廠內(nèi)設(shè)中心控制室，對(duì)于獨(dú)立運(yùn)行的污水處理廠，中控室有二個(gè)功能，一是監(jiān)控全廠的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，二是將有關(guān)污水處理廠的運(yùn)行狀況上傳污水處理廠監(jiān)控中心；對(duì)于由污水處理廠監(jiān)控中心直接監(jiān)測(cè)控制運(yùn)行的污水處理廠；將有關(guān)污水處理廠的運(yùn)行狀況及有關(guān)信息上傳污水處理廠監(jiān)控中心，將污水處理廠監(jiān)控中心執(zhí)行指令下傳給各PLC，由PLC控制各現(xiàn)場(chǎng)儀器及儀表；管理層主要在污水處理廠監(jiān)控中心完成。系統(tǒng)同時(shí)還充分考慮特殊情況下的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。
控制范圍包括進(jìn)水閘門(mén)進(jìn)入水量、閘門(mén)緊急關(guān)閉設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制；除渣機(jī)粗格柵和細(xì)格柵控制；污水提升泵站恒速及調(diào)速泵控制；除砂機(jī)控制；初次沉淀池設(shè)備包括刮泥機(jī)、排泥泵、泡沫去除設(shè)備等，重點(diǎn)考慮排泥泵控制；曝氣池設(shè)備控制，由于污水中污染物的去除主要在曝氣池中完成，因此曝氣池的運(yùn)行狀況在某種程度上決定了整個(gè)處理系統(tǒng)的處理效果。向曝氣池供氧所需的運(yùn)行費(fèi)用也占總運(yùn)行費(fèi)用的很大比重。影響曝氣池運(yùn)行的因素很多，如污泥齡，溶解氧(DO)濃度；混合液懸浮固體(MLSS)濃度，污泥回流比和BOD污泥負(fù)荷等。合理地控制這些影響因素能有效地提高曝氣池的處理效率，所以；曝氣池的自動(dòng)控制對(duì)整個(gè)處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，包括供氣量的控制、回流污泥量控制，供氣量的控制主要有恒定供氣量控制、與進(jìn)水量成比例控制、定DO濃度控制；回流污泥量控制主要有定回流污泥量控制、與進(jìn)水量成比例控制、定MLSS濃度控制；二沉池排放剩余污泥控制，排放剩余污泥控制主要有定污泥排放量控制、間歇定時(shí)排泥控制、定污泥齡控制、隨機(jī)排泥控制；濃縮池排放濃縮污泥的控制，濃縮污泥排放的控制方法主要有用計(jì)時(shí)器控制排泥泵的啟動(dòng)與停止、用計(jì)時(shí)器和預(yù)置計(jì)數(shù)器控制每日排出一定量的濃縮污泥等；厭氧地溫度、污泥投配與排出和攪拌控制；污泥濃縮脫水藥品控制、脫水機(jī)控制。
污水處理廠監(jiān)控中心的作用主要是監(jiān)視或監(jiān)控制遠(yuǎn)方各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行；同時(shí)將各個(gè)污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行狀況等信息上傳有關(guān)管理部門(mén)，同時(shí)考慮未來(lái)工作的可擴(kuò)展性，應(yīng)選用以下設(shè)備：高性能交換機(jī)、高性能雙機(jī)熱備服務(wù)器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、高清晰度彩色顯示器、針式打印機(jī)、不間斷電源、管理計(jì)算機(jī)、激光打印機(jī)、工作臺(tái)、文件柜、轉(zhuǎn)椅，消耗品、大屏幕投影屏、工業(yè)鍵盤(pán)、連接各污水處理廠的通信設(shè)備等。同時(shí)建成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
二、計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理程序主要功能及設(shè)計(jì)思想
1、操作與監(jiān)控：主要是對(duì)污水處理廠數(shù)據(jù)采集及控制自動(dòng)化系統(tǒng)的控制參數(shù)設(shè)置；完成數(shù)據(jù)采集及控制自動(dòng)化系統(tǒng)的組態(tài)；監(jiān)控生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，包括顯示控制過(guò)程畫(huà)面和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，顯示系統(tǒng)總體框圖；繪制重要參數(shù)的變化趨勢(shì)圖；顯示重要設(shè)備的工作狀態(tài)；歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和存儲(chǔ)；輔助管理日常生產(chǎn)業(yè)務(wù)，提供決策參考。
2、事故報(bào)警：生產(chǎn)過(guò)程中的檢測(cè)量超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警顯示，并通過(guò)報(bào)警打印機(jī)打印輸出，形成記錄文件；生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)狀態(tài)下的控制設(shè)備發(fā)出故障信號(hào)或失去控制時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警顯示；并通過(guò)報(bào)警打印機(jī)打印輸出。形成記錄文件；報(bào)警數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)以備事后分析。
3、數(shù)據(jù)存檔和生產(chǎn)報(bào)表：系統(tǒng)自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，通過(guò)報(bào)表打印機(jī)打印輸出，形成生產(chǎn)記錄文件，并且文檔可由EXCEL或其它電子表格軟件進(jìn)行自定義處理；具有時(shí)間和事件控制存檔；可與其他 Windows程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換。
三、污水處理廠監(jiān)控中心軟件具體功能設(shè)計(jì)
污水處理廠監(jiān)控中心軟件所要實(shí)現(xiàn)的主要功能是對(duì)下屬各個(gè)污水處理廠的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制。
1、監(jiān)視和記錄各個(gè)污水處理廠的工作參數(shù)：主要包括人口污水流量和出口達(dá)標(biāo)凈水流量；集水池的液位、液位報(bào)警；粗格柵系統(tǒng)上下游液位差、液位差報(bào)警；細(xì)格柵系統(tǒng)上下游液位差、液位差報(bào)警；進(jìn)水泵站處的H2S泄漏參數(shù)；生化反應(yīng)地厭氧池的PH值、好氧池的溶解氧量及鼓風(fēng)機(jī)氣體流量值；鼓風(fēng)機(jī)房氣體出口壓力值，鼓風(fēng)機(jī)軸承溫度和潤(rùn)滑油溫度；污泥池的液位；污泥濃縮和脫水機(jī)房的污泥流量。
2、設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)：主要包括每臺(tái)泵的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，包括所用泵的號(hào)碼、啟／停狀態(tài)、電機(jī)溫度、電機(jī)工作；電流和電壓、電機(jī)報(bào)警；軟啟動(dòng)器的工作狀態(tài)，包括正常或故障、啟/停、報(bào)警。流量計(jì)、液位計(jì)、PH檢測(cè)計(jì)等的維修狀態(tài)。
3、各個(gè)信息的歷史記錄：主要包括設(shè)備(泵、軟啟動(dòng)器等)運(yùn)行時(shí)間、故障次數(shù)、原因及維修記錄；各個(gè)污水處理廠的日或月處理水量的統(tǒng)計(jì)；污水處理廠內(nèi)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)作調(diào)度記錄。
4、監(jiān)視控制：污水處理廠監(jiān)控中心能直接控制各污水處理廠的生產(chǎn)及運(yùn)行，直接下達(dá)實(shí)時(shí)控制指令，控制下屬污水處理廠的工作：主要包括開(kāi)啟／關(guān)閉某個(gè)污水處理廠的運(yùn)作；啟／停某個(gè)污水處理廠內(nèi)某臺(tái)設(shè)備(優(yōu)先級(jí)高于污水處理廠的部門(mén)級(jí)控制中心)；下達(dá)非實(shí)時(shí)性控制或維護(hù)指令，指導(dǎo)下屬污水處理廠的輔助工作，包括設(shè)備檢修等。
5、數(shù)據(jù)共享：將污水處理廠生產(chǎn)及運(yùn)行的各種信息，甚至主要關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況，按各類管理部門(mén)需要上傳至有關(guān)部門(mén)。
四、系統(tǒng)功能及效果
通過(guò)建立污水處理廠監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)或監(jiān)控，預(yù)計(jì)可產(chǎn)生如下效益：
1、建立污水處理廠監(jiān)控中心，建成以PLC、工控計(jì)算機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及各類軟件系統(tǒng)為核心的污水處理廠實(shí)時(shí)管理控制系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)或監(jiān)控污水處理廠設(shè)備及生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)或監(jiān)控自動(dòng)化、管理信息化。
2、建立污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，污水處理廠內(nèi)自動(dòng)化控制及技術(shù)水平得到全面顯著提升，可以安全、可靠地實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的污水處理工藝流程，減少人為因素帶來(lái)的可能事故和隱患，保證污水處理出水水質(zhì)，同時(shí)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和效益。
3、使污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行及管理產(chǎn)生質(zhì)的變化；部門(mén)職能發(fā)生轉(zhuǎn)變，削減冗余部門(mén)及人員，部門(mén)優(yōu)化重組減員增效。
4、通過(guò)建立污水處理廠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各污水處理廠內(nèi)設(shè)備的有效調(diào)度和控制，節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)增效。
5、建立污水處理廠監(jiān)控中心達(dá)到各污水處理廠管理的集中監(jiān)測(cè)或監(jiān)控，在污水處理廠監(jiān)控中心和主管職能部門(mén)，能及時(shí)方便地了解掌握污水處理廠的生產(chǎn)和運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠的有效管理和實(shí)時(shí)監(jiān)督特別是對(duì)一些需要強(qiáng)化監(jiān)督管理的工礦企業(yè)污染源等污水處理廠，效果尤其顯著。
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