城市污水處理廠中央控制系統(tǒng) 構(gòu)建及運(yùn)行管理功能介紹.ppt

1、城市污水處理廠中央控制系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理功能介紹，2013年10月29日，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所，上海市洞口城市污水處理廠，上海朱元第二污水處理廠，杭州齊格污水處理廠，福州李陽(yáng)污水處理廠，長(zhǎng)沙岳麓污水處理廠，1自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述，2中央控制系統(tǒng)，3中央控制室軟硬件配置，4運(yùn)行監(jiān)控基本功能。 運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能5項(xiàng)，信息集中管理擴(kuò)展功能6項(xiàng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述1項(xiàng)，AAO生物池、細(xì)格柵、進(jìn)水、一沉池、中格柵、進(jìn)水泵房、粗格柵、混合池、旋流沉砂池、二沉池配水、污泥泵站、加藥室、鼓風(fēng)機(jī)房等剩余污泥、回流污泥、污泥均化池、污泥濃縮脫水機(jī)房、一沉污泥、污泥處置、紫外線消毒、排污泵房、二沉池、 排入錢塘江的

2、活性污泥、格柵渣和砂渣外運(yùn)、污泥料倉(cāng)、過(guò)程控制、1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述、污水處理生產(chǎn)過(guò)程中基于分布式可編程控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)、信號(hào)電纜、可編程控制器控制柜、本地觸摸屏、機(jī)柜布局、1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，結(jié)合污水處理工藝流程和布局，處理過(guò)程控制可概括如下：污水水力提升、推流和預(yù)處理、污水生物處理、 污水消毒排放、污泥濃縮脫水處理、污泥干燥焚燒等：變電站自動(dòng)化(35KVA/6KVA/400V系統(tǒng))，廠內(nèi)1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，由自動(dòng)控制系統(tǒng)、在線檢測(cè)分析儀和視頻監(jiān)控組成的污水處理綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是污水處理順利達(dá)到預(yù)期效果的重要手段。 其主要功能如下：(1)自動(dòng)控制取代人工操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作環(huán)境；確

3、保工藝處理和生產(chǎn)過(guò)程的可靠運(yùn)行，這對(duì)安全生產(chǎn)有很大幫助；實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代污水處理企業(yè)的信息化管理，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，從而達(dá)到節(jié)能降耗和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，自動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，儀表安裝，工廠平面圖，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，儀表安裝，進(jìn)水水質(zhì)，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，進(jìn)水水質(zhì)，進(jìn)水面積，進(jìn)水，儀表設(shè)備，儀表安裝，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，出水水質(zhì)，儀表安裝，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，出水水質(zhì)，進(jìn)水，出水，儀表艙，儀表安裝，自動(dòng)控制系統(tǒng)概述，流量計(jì)，儀表安裝，進(jìn)水流量-安裝在生物池的進(jìn)水管上，重要流量?？紤]到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般采用電磁流量計(jì)，可以直接輸出累計(jì)流量。出口流量

4、-安裝在紫外線消毒管道后面的出口管道上，1泥漿處理區(qū)自動(dòng)控制系統(tǒng)、流量計(jì)、儀表安裝和主流量計(jì)概述?？紤]到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，建議使用電磁流量計(jì)，它可以直接輸出累計(jì)流量。進(jìn)泥流量-安裝在進(jìn)泥泵后的管道上，加藥流量-安裝在每個(gè)脫水機(jī)前的管道上。由于計(jì)量流速的問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的測(cè)量。1、自動(dòng)控制系統(tǒng)概述、流量計(jì)、儀表安裝、空氣流量-安裝在主進(jìn)氣管道或支管上，選擇熱值流量計(jì)。累計(jì)流量可輸出，用于計(jì)算重要參數(shù)氣水比。主流程、分流程、分流程、1自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述、流量計(jì)、儀表安裝、污泥回流流程-安裝在外回流泵泵入生物池的污泥泵房管道上，電磁流量計(jì)用于精確測(cè)量，主要用于計(jì)算回流比和剩余污泥流量-安裝在剩余污

5、泥泵泵入污泥儲(chǔ)存池的污泥泵房管道上，電磁流量計(jì)用于精確測(cè)量。1自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述、液位計(jì)、儀表安裝、格柵前后液位-直接參與格柵運(yùn)行的控制，一般采用液位差和定時(shí)相結(jié)合的方式，1自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述、液位計(jì)、儀表安裝、泵房進(jìn)出液位-直接參與泵的控制，尤其是泵房入口液位是安全生產(chǎn)的重要保證。入口泵房、控制邏輯、1自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述、測(cè)試儀器、過(guò)程儀器、溶解氧熒光溶解氧探頭、浸沒(méi)式安裝的布置圖?？刂乒娘L(fēng)機(jī)組的通風(fēng)速度。MLSS-使用近紅外光束探頭，浸沒(méi)安裝?？諝庋趸に嚕喝芙庋鮾x安裝在好氧段，MLSS安裝在好氧段的末端。除了設(shè)備的運(yùn)行、停止和故障信號(hào)外，重要設(shè)備還必須采集電流和電壓等信號(hào)。選擇變壓器和信

6、號(hào)發(fā)射器將信號(hào)收集到可編程控制器中。通過(guò)這些信號(hào)，我們可以了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，并預(yù)防和監(jiān)控設(shè)備故障的發(fā)生。1、自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述、設(shè)備參數(shù)、泵：電流和電壓(進(jìn)線三相電壓)變頻泵：頻率反饋、頻率設(shè)定、電流和電壓(進(jìn)線三相電壓)脫水機(jī)：電流和電壓集中器：電流和電壓(進(jìn)線三相電壓)鼓風(fēng)機(jī)：電流、溫度、出口導(dǎo)向頁(yè)的開(kāi)度和電壓(進(jìn)線三相電壓)它能監(jiān)測(cè)設(shè)備是否正常工作并采集所有電流信號(hào)。可編程控制器通過(guò)總線通信收集數(shù)據(jù)。2、中央控制系統(tǒng)(中央控制室、SCADA中心)，污水處理廠按照“集中管理、分散控制”的原則，建立全廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)分為兩級(jí)：中央控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)可編程控制器控制站。中央控制系統(tǒng)位于

7、綜合樓中央控制室，完成全廠的自動(dòng)化運(yùn)行和調(diào)度管理；位于各種區(qū)域結(jié)構(gòu)中，能夠獨(dú)立完成其管轄區(qū)域內(nèi)相關(guān)設(shè)備和過(guò)程的運(yùn)行監(jiān)控。2中央控制系統(tǒng)(中央控制室和監(jiān)控中心)，是一個(gè)具有客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)局域網(wǎng)，構(gòu)成了整個(gè)污水處理廠的生產(chǎn)監(jiān)控管理層。對(duì)整個(gè)污水處理廠的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和工藝流程進(jìn)行集中監(jiān)控、調(diào)度和管理。在線實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)控制和報(bào)警、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)節(jié)、各工藝流程中的重要參數(shù)和設(shè)備工況。歷史數(shù)據(jù)、調(diào)度指令、緊急事件、運(yùn)行參數(shù)、中央控制系統(tǒng)、污水處理生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控、權(quán)限協(xié)議、2個(gè)中央控制系統(tǒng)(中央控制室和SCADA中心)、2個(gè)中央控制系統(tǒng)(中央控制室和SCADA中心)、其他：視

8、頻監(jiān)控工作站、信息顯示設(shè)備(如投影/背投系統(tǒng)/模擬屏幕)、通信機(jī)柜等?；九渲糜布?、2個(gè)中央控制系統(tǒng)(中央控制室、SCADA中心)、基本配置軟件、3個(gè)中央控制室布局、3個(gè)中央控制室布局、4個(gè)運(yùn)行監(jiān)控基本功能。監(jiān)控計(jì)算機(jī)運(yùn)行監(jiān)控的基本功能是基于監(jiān)控組態(tài)軟件系統(tǒng)框架。監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集各現(xiàn)場(chǎng)可編程控制器控制站的數(shù)據(jù)，提供全廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并接收操作人員的操作指令。監(jiān)控軟件的功能如下：4 .運(yùn)行監(jiān)控的基本功能，并管理權(quán)限：給不同的用戶(操作員和管理員)不同的操作權(quán)限。4、運(yùn)行監(jiān)控的基本功能，實(shí)時(shí)4、運(yùn)行監(jiān)控基本功能，實(shí)時(shí)顯示工況過(guò)程參數(shù)，重要運(yùn)行參數(shù)超限時(shí)主動(dòng)彈出提示。4運(yùn)行監(jiān)控的基本功能，并標(biāo)

9、記每個(gè)設(shè)備的控制模式及其當(dāng)前模式。對(duì)于本地控制模式，顯示自動(dòng)控制邏輯圖和當(dāng)前邏輯分支，和4運(yùn)行基本監(jiān)控功能。如果該設(shè)備由其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制，應(yīng)標(biāo)明相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備和方式。必須記錄在中央控制器中執(zhí)行的所有遠(yuǎn)程點(diǎn)動(dòng)操作，并且可以查詢歷史記錄。記錄的內(nèi)容包括：時(shí)間、內(nèi)容、執(zhí)行者和結(jié)果。遠(yuǎn)程操作正式響應(yīng)前必須有確認(rèn)界面。4.應(yīng)該運(yùn)行監(jiān)控的基本功能。重要參數(shù)應(yīng)有保存完好的歷史數(shù)據(jù)，至少一年的歷史數(shù)據(jù)可在中央控制系統(tǒng)中查詢。對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法采集的數(shù)據(jù)，手動(dòng)輸入(如用電量和藥物消耗量等。)應(yīng)該提供。自動(dòng)控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的記錄原理如下：(1)開(kāi)關(guān)信號(hào)：如果數(shù)據(jù)發(fā)生變化，記錄或記錄小于或等于1秒的時(shí)間間隔；模擬

10、信號(hào)：采集時(shí)間間隔小于或等于2秒或變化率限制為3%。人工記錄數(shù)據(jù)的原則是：每天不少于一條記錄；4.運(yùn)行基本監(jiān)控功能；4.重要參數(shù)示例：4。運(yùn)行基本監(jiān)控功能；報(bào)警：分為多種狀態(tài)，支持不同工作區(qū)域的報(bào)警。主要報(bào)警內(nèi)容包括：出水水質(zhì)超標(biāo)，重要工藝儀表超出正常范圍(泵液位、溶解氧、MLSS等)。)，重要設(shè)備的異常運(yùn)行(運(yùn)行故障信號(hào)、運(yùn)行電流超限等)。)，PLC站通訊故障，4個(gè)運(yùn)行監(jiān)控基本功能，過(guò)程控制邏輯：匯總顯示生產(chǎn)運(yùn)行中涉及的各種控制參數(shù)和控制邏輯，包括泵組啟?？刂七壿嫼鸵何?。泵控制邏輯及相關(guān)參數(shù)要求顯示在同一畫(huà)面上：進(jìn)、出口泵的控制邏輯及水的進(jìn)出，SBR /UNITANK法各反應(yīng)池的當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間

11、及其周期。4、運(yùn)行基本監(jiān)控功能、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線：支持多條顯示曲線、縮放和時(shí)間段顯示曲線。4.運(yùn)行基本監(jiān)控功能，在同一趨勢(shì)曲線畫(huà)面中提供必要的數(shù)據(jù)組合顯示；4.運(yùn)行基本監(jiān)控功能。參數(shù)設(shè)置：支持在線調(diào)整、上下限值設(shè)置和歷史參數(shù)變化保存。4、運(yùn)行監(jiān)控和事件記錄的基本功能：事件記錄的內(nèi)容包括各種事件信息、事件發(fā)生的時(shí)間和值班人員等。4、運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)記錄的基本功能：記錄設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和維護(hù)時(shí)間，并按照設(shè)定的維護(hù)周期進(jìn)行維護(hù)提醒。4、運(yùn)行監(jiān)控、報(bào)表處理的基本功能：系統(tǒng)自動(dòng)記錄各種過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將收集到的數(shù)據(jù)匯總成報(bào)表，定期打印或調(diào)用打印。4運(yùn)行監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本功能：用于保存生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)。

12、數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)包括自動(dòng)控制系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)、人工輸入的數(shù)據(jù)以及通過(guò)計(jì)算得到的重要工藝參數(shù)。數(shù)據(jù)用于趨勢(shì)曲線繪制、報(bào)告生成和歷史數(shù)據(jù)查詢。生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、自動(dòng)自動(dòng)數(shù)據(jù)收集、手動(dòng)輸入、公式計(jì)算、生產(chǎn)報(bào)告、歷史趨勢(shì)、數(shù)據(jù)查詢，以及生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)保存至少2年的歷史數(shù)據(jù)，以及驗(yàn)證要求。環(huán)境保護(hù)部2008年第90號(hào)文件明確提出了若干核查指標(biāo)：2009年2月底前，設(shè)計(jì)日處理能力超過(guò)2萬(wàn)噸的城市污水處理廠必須安裝中央控制系統(tǒng)。對(duì)水量和水質(zhì)主要指標(biāo)、風(fēng)機(jī)電流、風(fēng)量、曝氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、曝氣池溶解氧濃度、污泥濃度、過(guò)濾器堵塞率等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在核查期間隨機(jī)獲取上述運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)曲線，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)至少一年，

13、這是進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要依據(jù)它為企業(yè)流程和管理的優(yōu)化提供了一個(gè)目標(biāo)，為運(yùn)營(yíng)管理的進(jìn)一步細(xì)化提供了良好的基礎(chǔ)。隨著運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步完善，監(jiān)控組態(tài)軟件的種類也越來(lái)越多，它們的功能各有特色，有的畫(huà)面效果極佳，有的具有很強(qiáng)的歷史趨勢(shì)功能，有的具有完善的報(bào)警系統(tǒng)，有的具有明確的權(quán)限控制。但是，在驗(yàn)證要求中的一些內(nèi)容的實(shí)施上還存在一些功能上的差距，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)改進(jìn)的空間；(2)歷史趨勢(shì)函數(shù)不完善；(2)時(shí)間跨度往往不夠長(zhǎng)(有些監(jiān)控組態(tài)軟件只能查詢3個(gè)月內(nèi)的時(shí)間段)；(2)變量名難以識(shí)別(只能顯示英文名稱，不能顯示中文含義)；以及(3)操作復(fù)雜(特別是在多曲線觀察中，一些系統(tǒng)每次都必須選擇變

14、量)。報(bào)告功能薄弱：幾乎所有監(jiān)控組態(tài)軟件的報(bào)告功能都很薄弱，用戶定制的空間很小，一般只生成最簡(jiǎn)單的巡檢報(bào)告。報(bào)表數(shù)據(jù)只能來(lái)自自動(dòng)控制系統(tǒng)，與實(shí)際管理要求相差甚遠(yuǎn)。提高空間，數(shù)據(jù)處理功能簡(jiǎn)單：系統(tǒng)對(duì)時(shí)間段計(jì)算數(shù)據(jù)(如污泥負(fù)荷和污泥齡等關(guān)鍵工藝指標(biāo)參數(shù))沒(méi)有更好的處理方法。數(shù)據(jù)密封：監(jiān)控組態(tài)軟件的大部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)采用本地加密文件的方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、共享和利用(綜合數(shù)據(jù)處理、運(yùn)行管理報(bào)告生成等)。)難以實(shí)現(xiàn)。雖然有些軟件提供了從標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能，但首先，構(gòu)建成本非常昂貴，其次，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的靈活性受到配置軟件的限制，導(dǎo)致后期數(shù)據(jù)處理的通用性低、價(jià)格低。運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步完善，數(shù)據(jù)庫(kù)從監(jiān)控組態(tài)

15、軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取(包括數(shù)據(jù)提取、存儲(chǔ)和計(jì)算等)。)，為精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理提供數(shù)據(jù)庫(kù)；為工藝參數(shù)計(jì)算和綜合報(bào)表處理提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。5.運(yùn)行監(jiān)控和擴(kuò)展功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)程序OPC、數(shù)據(jù)接口等技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供手動(dòng)輸入自動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法獲得的數(shù)據(jù)(實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù))的方式。5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能、自定義手動(dòng)變量、報(bào)告和曲線生成的數(shù)據(jù)輸入、生產(chǎn)監(jiān)控，除了監(jiān)控組態(tài)軟件中包含的功能外，生產(chǎn)監(jiān)控中還擴(kuò)展了以下功能：視頻信號(hào)訪問(wèn)、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、集成到生產(chǎn)監(jiān)控屏幕中進(jìn)行實(shí)時(shí)瀏覽并支持報(bào)警信號(hào)報(bào)告(如運(yùn)動(dòng)檢測(cè))、硬盤錄像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能、生產(chǎn)監(jiān)控，除了監(jiān)控組態(tài)軟件中包含的

16、功能外，生產(chǎn)監(jiān)控中還擴(kuò)展了以下功能：訪問(wèn)安全信息、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。保安主機(jī)的監(jiān)控內(nèi)容包括溫濕度(配電室)、煙霧(全廠)、電子圍欄(周界)等。它們集成到生產(chǎn)監(jiān)控界面中用于實(shí)時(shí)瀏覽；5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能，生產(chǎn)監(jiān)控，生產(chǎn)監(jiān)控，除了監(jiān)控組態(tài)軟件中包含的功能外，在生產(chǎn)監(jiān)控中還擴(kuò)展了以下功能：獲取設(shè)備信息，整合工廠中幾個(gè)重要的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全面的生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控。、數(shù)據(jù)界面、設(shè)備賬戶、集成到生產(chǎn)監(jiān)控界面、靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息、5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能、生產(chǎn)監(jiān)控、歷史趨勢(shì)、趨勢(shì)曲線的自定義組合、不同序列、不同數(shù)據(jù)、不同顏色標(biāo)簽、四個(gè)操作：多個(gè)流量計(jì)計(jì)算總流量、四個(gè)操作：多個(gè)MLSS計(jì)算平均值、5運(yùn)行監(jiān)控5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能、

17、歷史趨勢(shì)、進(jìn)水化學(xué)需氧量、出水化學(xué)需氧量、進(jìn)水酸堿度、出水酸堿度、氨氮、總磷、總氮、歷史趨勢(shì)、 5運(yùn)行監(jiān)測(cè)和擴(kuò)展功能，歷史趨勢(shì)，放大面積發(fā)現(xiàn)2011年10月6日10: 37左右出水化學(xué)需氧量超標(biāo)，歷史趨勢(shì)，5運(yùn)行監(jiān)測(cè)和擴(kuò)展功能，歷史趨勢(shì)，同時(shí)反應(yīng)池儀表趨勢(shì)，各池好氧段溶解氧同時(shí)反應(yīng)池進(jìn)水化學(xué)需氧量平均好氧段溶解氧平均MLSS進(jìn)水瞬時(shí)流量管道瞬時(shí)流量， 而主要工藝數(shù)據(jù)正常，且水質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)正常，因此化學(xué)需氧量?jī)x問(wèn)題最有可能，歷史趨勢(shì)，5運(yùn)行監(jiān)控?cái)U(kuò)展功能，歷史趨勢(shì)，追蹤后確實(shí)是化學(xué)需氧量?jī)x故障，并已發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的工作順序和歷史趨勢(shì)。 任意區(qū)間縮放：時(shí)間段和數(shù)值段可以任意縮放，縮放操作可以通過(guò)鼠標(biāo)在任意框中選擇時(shí)間和數(shù)值范圍來(lái)進(jìn)行；