一.項(xiàng)目概況
我國的污水管網(wǎng)自動化技術(shù)起步較晚,排污泵站的自動化技術(shù)研究也落后于發(fā)達(dá)國家,對于這樣一個污染嚴(yán)重資源受限的發(fā)展中人口大國,發(fā)展?jié)M足排放要求、處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低和國產(chǎn)自動化程度高、且自動化水平較高的排污系統(tǒng),對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義,也是對國家節(jié)能減排的貢獻(xiàn)。
慈溪市位于浙江省東部,寧波市境北部,杭州灣南岸,全市行政區(qū)域面積1361平方公里。轄區(qū)內(nèi)污水輸送管線分為東線、西線、中線及中心城區(qū),近年來結(jié)合慈溪市排水公司“泵站點(diǎn)上保安保潔和自動化控制、輸送線上巡檢維護(hù)和統(tǒng)一調(diào)度”的集約化泵站運(yùn)行管理模式,設(shè)計(jì)建立管轄市域內(nèi)所有排污泵站和污水處理廠的管網(wǎng)SCADA系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控排水泵站和污水處理廠的運(yùn)行工況,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一套“管網(wǎng)智能調(diào)度”輔助決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對泵站現(xiàn)場的自動化控制、遠(yuǎn)程的在線遙控、各級泵站的統(tǒng)一調(diào)度、輸送管網(wǎng)與污水處理廠的應(yīng)急聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益的最大化。
項(xiàng)目應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、可編程控制器PLC、工業(yè)自動化組態(tài)軟件技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù),結(jié)合污水管網(wǎng)現(xiàn)有特征,設(shè)計(jì)出運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)能夠自動檢測和自動控制、具有自動故障應(yīng)急處理能力并且具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的高性能、高可靠性的污水管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。
二.項(xiàng)目設(shè)計(jì)
u 建立一個集監(jiān)控組態(tài)運(yùn)行、調(diào)度運(yùn)營管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢以及系統(tǒng)維護(hù)一體化的系統(tǒng)。
u 采集慈溪市域所有污水泵站及污水廠的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及重要環(huán)境指標(biāo)參數(shù)等。
u 實(shí)現(xiàn)對整個慈溪市域所有污水泵站的工藝過程及全部運(yùn)行設(shè)備的自動檢測和控制。
u 以污水處理廠為基礎(chǔ)單位,可分區(qū)域顯示管網(wǎng)污水走勢圖,帶有動態(tài)參數(shù)顯示,趨勢報(bào)表顯示,自動生成各類報(bào)表。
u 對各泵站液位數(shù)據(jù)進(jìn)行長期存儲后進(jìn)行整理、分析,為調(diào)度決策系統(tǒng)提供參考依據(jù);
u 報(bào)警系統(tǒng)將現(xiàn)場設(shè)備的各種故障在中控室進(jìn)行聲、光報(bào)警,并能將故障按預(yù)先設(shè)計(jì)好的分類進(jìn)行打印。
u 逐步實(shí)現(xiàn)污水泵站“現(xiàn)場無人值班或少人值班”的目標(biāo),減輕操作人員的工作量和勞動強(qiáng)度。
u 通過視頻、安防設(shè)備加裝,使泵站內(nèi)的工藝設(shè)備、人員安全得到最大保障。
三.系統(tǒng)架構(gòu)
管網(wǎng)調(diào)度中心設(shè)立在慈溪市排水公司管網(wǎng)運(yùn)營科,通過分別設(shè)立數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器用于對管轄市域內(nèi)所有排水泵站的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視、控制;站點(diǎn)分布在慈溪市整個市域范圍內(nèi),站點(diǎn)硬件種類眾多分別有西門子S7-200、S7-300,和利時(shí)的LK-210、LK-207,北京安控等系列PLC。
四.系統(tǒng)功能
管網(wǎng)調(diào)度中心SCADA監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用北京三維力控公司的組態(tài)軟件eForceCon Server V2.0,分別安裝在兩臺操作員站監(jiān)控計(jì)算機(jī),雙機(jī)冗余方式,向下通過1000M光纖工業(yè)以太網(wǎng)與各泵站PLC控制系統(tǒng)相連,在調(diào)度中心對各級泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并以文字或圖形方式展現(xiàn);采集數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)服務(wù)器和建模運(yùn)算服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中;設(shè)備在“遠(yuǎn)程”模式下時(shí),可以通過中控室操作員站遠(yuǎn)程控制泵站內(nèi)設(shè)備的啟停;被控對象的模擬量參數(shù)設(shè)置范圍限制,超出范圍時(shí)報(bào)警;對重要數(shù)據(jù)歸檔,保證操作的可靠性和安全性;組態(tài)報(bào)表打印,并按照排水公司運(yùn)行管理格式要求定制泵站的各類運(yùn)行報(bào)表。
4.1 提升泵站工藝過程監(jiān)視;如圖2所示為SCADA系統(tǒng)主監(jiān)視畫面,用于監(jiān)視污水提升泵站的整個工藝過程。在監(jiān)視畫面中可以查看泵站的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),如泵坑內(nèi)液位的變化、水泵的運(yùn)行電流、硫化氫和水泵運(yùn)行時(shí)間等;同時(shí)也可監(jiān)視泵站內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行狀況及實(shí)時(shí)報(bào)警情況,如水泵的啟停、格柵的啟停、閘門的開關(guān)以及相應(yīng)設(shè)備故障的實(shí)時(shí)報(bào)警信息;
在主監(jiān)視畫面中還提供了通往各分設(shè)備畫面的連接,如果想要對某個設(shè)備進(jìn)行操作,可以通過切換按鈕到對應(yīng)設(shè)備的監(jiān)控畫面。
4.2 泵站內(nèi)水泵的遠(yuǎn)程監(jiān)控;在主監(jiān)視畫面中通過關(guān)聯(lián)按鈕切換到水泵的遠(yuǎn)程控制窗口,如圖3所示為泵站內(nèi)水泵的控制畫面;在操作畫面中,可以選擇水泵的運(yùn)行方式為“中控”或“自動”;
當(dāng)選擇“中控”控制時(shí),可通過控制畫面中的“中控啟動”和“中控停止”按鈕對遠(yuǎn)端泵站的水泵進(jìn)行啟、停操作;
當(dāng)選擇“自動”控制時(shí),遠(yuǎn)端泵站內(nèi)的水泵可按預(yù)先設(shè)定好的控制模式,根據(jù)泵坑內(nèi)水位的變化自動啟、停水泵。
4.3 泵站內(nèi)輔設(shè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控;在主監(jiān)視畫面中通過關(guān)聯(lián)按鈕切換到輔助設(shè)備的控制畫面,如圖4所示為泵站輔助設(shè)備的控制畫面;在操作畫面中,可以監(jiān)視泵站內(nèi)除臭、格柵、閘門和運(yùn)輸機(jī)等輔助設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài);同時(shí)也可根據(jù)各輔助設(shè)備所具備不同的工藝過程選擇相應(yīng)的控制模式;
圖中閘門只具備手動控制模式,在管網(wǎng)調(diào)度中心通過“手動開”和“手動關(guān)”按鈕去控制遠(yuǎn)端泵站內(nèi)閘門的開或關(guān);其他設(shè)備都具備手動和自動兩種控制模式;當(dāng)選擇“中控手動”時(shí),可通過對應(yīng)設(shè)備的“手動開”和“手動關(guān)”按鈕操控現(xiàn)場相應(yīng)設(shè)備的啟停;當(dāng)選擇“中控自動”時(shí),現(xiàn)場設(shè)備將根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的運(yùn)行模式自動運(yùn)行;
4.4 液位的趨勢報(bào)表查詢;通過任務(wù)欄導(dǎo)航按鈕切換到趨勢報(bào)表查詢畫面,如圖5所示為泵站液位趨勢查詢畫面;趨勢報(bào)表可查詢液位實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢,也可將不同泵站的液位趨勢走向在同一張報(bào)表中展現(xiàn)出來進(jìn)行比較、分析;
歷史查詢時(shí)首先添加需要查詢的泵站名稱,之后確定查詢的開始時(shí)間,設(shè)置查詢間隔,便可查詢出對應(yīng)泵站某一歷史時(shí)段內(nèi)的液位趨勢走向圖;










