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現階段我國城鎮污水處理以集中式為主導，但就村鎮而言，由于基礎設施建設相對滯后，配套管網(wǎng)工程不完善，采用集中式處理在某些村鎮的可操作性不強。相比較而言，分散式處理因可節省管網(wǎng)鋪設造價(jià)、建設周期短、建設方式靈活等優(yōu)勢更容易滿(mǎn)足村鎮對污水處理的要求。目前，村鎮污水站呈現分布不均、站與站距離或近或遠、離指揮中心距離不一，無(wú)法統一管理的普遍現場(chǎng)。

 

 

在社會(huì )快速發(fā)展的今天，傳統的單一的村鎮污水設施管理，人員配置管理逐漸與大趨勢脫軌。具體表現可能出現如下情況：一個(gè)站點(diǎn)的工作時(shí)間累計，如何平衡每個(gè)站點(diǎn)的工作負載，延長(cháng)設備的使用壽命；一個(gè)站點(diǎn)總流量、總電量累計，如何為今后區域性新建站點(diǎn)提供參考性的意見(jiàn)；一個(gè)污水站的工作人員、設備操作、設備狀況情況，現場(chǎng)是否有安全隱患；多個(gè)站點(diǎn)工況、管網(wǎng)查看，視頻與自控聯(lián)動(dòng)管理；重要站點(diǎn)實(shí)現門(mén)禁管理，報警推送，聯(lián)動(dòng)管理，集中控制；出現重要安全、突發(fā)情況，水泵開(kāi)關(guān)記錄，歷史數據，是否第一時(shí)間主動(dòng)推送至專(zhuān)職人員，有據可查。是否具備分析統計功能，易損件、哪些設備容易損壞，系統運行一段時(shí)間，智慧分析統計數據，為用戶(hù)備品備件提供充分依據，實(shí)現污水站智慧運行。農村污水處理設施建設追求運行維護簡(jiǎn)便、小型化、模塊化、標準化。

現有的鄉鎮污水站普遍存在以上特征，站與站集中管理一直是很多管理者比較“發(fā)難”的問(wèn)題，隨著(zhù)數字化地進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò )化的普及，云服務(wù)的推進(jìn)，用戶(hù)對村鎮污水站管理的要求越來(lái)越高，遠程集中管理需求也越來(lái)越普及。

 

康卓科技針對村鎮污水設施“N”個(gè)站點(diǎn)，分布散，離監管中心距離不一樣，根據智慧遠程控制要求，對各個(gè)污水站內的所有儀表、電控柜進(jìn)行改造、升級，并新增PLC控制柜、智能網(wǎng)關(guān)、較終接入康卓科技智慧云平臺。

 

1.設計范圍

農村環(huán)境綜合管理運維系統管理調度中心項目N座污水站自控系統、儀表檢測系統、云服務(wù)、中控室系統。

2.自控系統說(shuō)明

1.本工程每個(gè)污水站共建1個(gè)PLC站，使用西門(mén)子PLC、施耐德開(kāi)關(guān)，信號輸入輸出全部隔離，通過(guò)康卓智能網(wǎng)關(guān)接入康卓云平臺實(shí)現與中控室通信。自控系統實(shí)現管理現場(chǎng)無(wú)人值守、中控室少人值守的管理模式，并符合可靠性、先進(jìn)性和適用性原則。

2.污水站自控系統采用三層結構:信息層、控制層、設備層。信息層位于指揮中心運維管理平臺和云服務(wù)系統；控制層為現場(chǎng)PLC站；設備層為電磁流量計、液位計等儀表檢測設備和現場(chǎng)控制柜。

3.自控系統的控制功能主要表現為三種模式:

a遠程模式:通過(guò)中心控制室的計算機鍵盤(pán)或鼠標,操作人員可以控制指定污水站所有可控電氣設備的啟/停。這種控制模式是污水站正常運行方式時(shí)的常用模式。

b自動(dòng)模式:計算機控制系統中的PLC站通過(guò)其內部控制回路完成各生產(chǎn)環(huán)節的自動(dòng)控制。

c手動(dòng)模式:通過(guò)現場(chǎng)控制箱柜的操作按鈕對設備進(jìn)行手/自動(dòng)切換和手動(dòng)控制。主要用于單機設備調試及維修狀態(tài),正常時(shí)切換開(kāi)關(guān)應處于自動(dòng)檔。

3.儀表系統

a.按照工藝檢測要求設置流量計、超聲波液位計等儀表。

b.本工程儀表應滿(mǎn)足以下外殼防護等級要求：

  IP54戶(hù)內  IP67經(jīng)常受到直接水濺的場(chǎng)合

  IP65戶(hù)外  IP68可能產(chǎn)生水淹的場(chǎng)合

c.各儀表、控制柜安裝均需符合產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。

 

系統平臺從行政規劃、設計、建設、運營(yíng)、監管等方面為管轄內的污水站提供生產(chǎn)運營(yíng)、安全管理、水位監測、故障預警、數據查詢(xún)、專(zhuān)家決策等實(shí)時(shí)、豐富、準確的信息化管理服務(wù)；為分析、決策提供大數據支持；為無(wú)人值守、應急處置、節能減排、工藝改進(jìn)實(shí)現智能化、精準化統一的管理技術(shù)手段 。

1：總規劃表

 

2 應用軟件部署

 

 

圖： 應用軟件部署圖

 

 

3：自控規劃表

 

4：管理中心信息平臺

 

4.1軟件平臺 

利用自控中心建設以搭載SQL數據庫服務(wù)器管理系統，控制中心建立自控系統。

 

 

1）、工藝流程的監控：展示各污水站運行工藝流程，展示各節點(diǎn)運行設備的運行狀態(tài)，控制狀態(tài)，數據狀態(tài)。掌握生產(chǎn)過(guò)程的整體運行情況，如本日，本月，本年的（入水總流量，入水瞬時(shí)流量，出水總流量，出水瞬時(shí)流量，電能能耗），當前入水，出水的參數。

2）、能耗分析：展示各個(gè)站運行中對各節點(diǎn)運行設備的電能消耗。 按時(shí)、日、月，年分析各工藝節點(diǎn)電能消耗占總能耗百分比情況，工藝節點(diǎn)各設備電能消耗占本工藝節點(diǎn)能耗總能耗的百分比情況。在改進(jìn)工藝運行參數后與改進(jìn)行前的能耗情況，分析出較優(yōu)運行數據，為節能減排提供大數據依據。

3）、智慧運行：在生產(chǎn)運行中，對設備、儀表建立設備檔案，記錄運行時(shí)間，維護時(shí)間間隔，對生產(chǎn)過(guò)程中設備的維護與檢修做到安全標準，并建立運營(yíng)檔案。同時(shí)根據生產(chǎn)過(guò)程中儀表返回的數據進(jìn)行分析，判斷相關(guān)設備的運行狀態(tài)，做出預判，預警。根據各站使用率和入管流量重要數據，為今后污水站規劃布局，完善村鎮污水處理系統，提供重要依據。智慧運行系統為污水站生產(chǎn)提供安全保障。

4）、視頻監控：在各污水站建立視頻監控系統，將視頻通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸至總信息平臺，完成管理部門(mén)的視頻監管。攝像頭采用一體化網(wǎng)絡(luò )球機，帶夜視功能，圖像達到全高清畫(huà)質(zhì)，現場(chǎng)與監管平臺24小時(shí)不間斷視頻傳輸,同時(shí)主要負責人手機上裝有視頻監控APP，從而實(shí)現遠程觀(guān)看指定站點(diǎn)內部設備運行狀況、和人員活動(dòng)信息，在第一時(shí)間可視直觀(guān)地了解現場(chǎng)。

5）、數據報表：對所有設備數據進(jìn)行管理。完成數據的處理存儲和日常運營(yíng)管理。存儲的數據資料將用于生產(chǎn)調度，預報參考之用。建立日常運營(yíng)班、日、月、年報表。班報表以一個(gè)班工作時(shí)間8小時(shí)為準，一天三班。班報表的形式包括正確的班次、日期、報表名稱(chēng)、采樣點(diǎn)編號、計算單位以及每個(gè)采樣點(diǎn)的平均值、較小值、較大值、連續計量累積值、班的處理水量、能耗、單耗或成本，進(jìn)行打印和存儲。日、月、年報表的形式與班報表形式類(lèi)同，組報表的時(shí)段為日、月、年。過(guò)程變化曲線(xiàn)、參數時(shí)序曲線(xiàn)、計量累積曲線(xiàn)、能耗曲線(xiàn)、事故報警總表等，分成日、月、時(shí)段銜接。

 

4.2：拼接屏

根據現場(chǎng)尺寸，中控室設置3*3的拼接方式，拼接屏的組合方式具體數量可以根據現場(chǎng)實(shí)際情況而變更，拼接單元使用46" 三星原裝DID屏，3.5mm拼接縫隙的超窄邊液晶拼接單元。單元外觀(guān)尺寸：1018.98mm(H)×576.57mm(V)； 亮度： 700cd/m2；對比度3500：1；顯示模式：16：9  上下左右可視角度178度。

拼接屏既可全屏拼接顯示自控信號，也可以顯示各污水站視頻信號，也可以同時(shí)顯示自控和視頻疊加信號，還支持辦公電腦，臨時(shí)筆記本信號輸入等。

 

 

南京溧水污水處理廠(chǎng)液晶拼接屏效果圖   

 

5：PLC控制系統

為使污水站運行數據自動(dòng)控制并接入信息平臺。通過(guò)增加數據指標提升管理效力，杜絕非正常運營(yíng)。在每個(gè)污水站配置1套PLC控制柜（內含PLC可編程序控制器、HMI觸摸屏、以太網(wǎng)交換機、電源防雷過(guò)電壓保護裝置、小型斷路器、接線(xiàn)端子、小型繼電器、信號隔離器、安裝連接纜線(xiàn)和現場(chǎng)操作站等）。 

 

 

 

一體化污水站控制柜

 

6：現場(chǎng)視頻信號監管

   各站點(diǎn)內的視頻信號也可以切換至液晶拼接大屏上來(lái)顯示，同時(shí)支持手機APP遠程訪(fǎng)問(wèn)。

1）視頻安裝現場(chǎng)圖

 

 

 

圖： 現場(chǎng)視頻信號監管圖

 

1）數據實(shí)時(shí)監測與處理功能

系統所監測的數據在相應的畫(huà)面和表格中顯示，并具有隨機點(diǎn)測某個(gè)端站和巡測整個(gè)系統端站的功能。能對數據自行進(jìn)行較大值、較小值、平均值、累加值進(jìn)行統計。

 

 

2）圖形處理功能

根據數據庫繪制實(shí)時(shí)曲線(xiàn)圖和歷史趨勢曲線(xiàn)圖。

 

 

3）自動(dòng)報表生成功能

根據需要按不同的時(shí)間周期生成日、月、年報表，也可按參數名稱(chēng)自動(dòng)生成報表。對污水站的液位、流量、設備運行狀態(tài)、電能、設備故障狀態(tài)、動(dòng)力設備等信息中心自動(dòng)匯總生成日報表。

 

 

4）歷史數據存儲功能

①歷史數據存儲時(shí)間可組態(tài)，如定時(shí)存盤(pán)時(shí)間間隔可在1分鐘、10分鐘、30分鐘、1個(gè)小時(shí)之間選擇。

②具有數據導入、導出功能，便于系統進(jìn)行數據備份、恢復和進(jìn)行數據對比分析。

③支持斷點(diǎn)續傳和數據緩存、補調功能：對網(wǎng)絡(luò )故障、設備通訊失敗等異常情況導致數據缺失進(jìn)行數據補調，保持歷史數據完整。

④歷史趨勢數據保存周期大于1年。

 

 

5）實(shí)時(shí)/歷史趨勢查詢(xún)、實(shí)時(shí)/歷史報警查詢(xún)功能

可以以時(shí)間段、監控區域、監控點(diǎn)位、監控數值為條件查詢(xún)，歷史數據以表格和曲線(xiàn)圖輸出。

 

 

6）自動(dòng)報警功能

報警包括：網(wǎng)絡(luò )斷線(xiàn)報警、設備通訊失敗報警、參數超標報警等。報警參數可靈活設置，并和管理人員的手機綁定，發(fā)生報警時(shí)自動(dòng)發(fā)送短信告知。

 

 

7）輸出、打印功能

各種報表、查詢(xún)信息、報警信息能在屏幕上顯示及打印輸出。

 

 

8）信息發(fā)布功能

利用短信平臺資源，將系統中非常重要的事件按級別、按時(shí)段在不影響領(lǐng)導的日常生活的前提下，發(fā)送到污水站對應管理的人員手機上。

 

 

9）電子地圖功能

各個(gè)污水站在平臺軟件上可以通過(guò)電子地圖展示出分布坐標。可以進(jìn)行電子地圖放大、縮小查看詳細的地理位置。

 

 

10）手機APP功能

通過(guò)手機APP，各子系統間的數據傳輸可通暢的進(jìn)行，減少了數據的孤島現象。協(xié)同領(lǐng)導、管理人員和所轄的污水站領(lǐng)導和管理人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )獲取所關(guān)注的污水站運行信息。

 

  

11）視頻與報警聯(lián)動(dòng)功能

①污水站內重要區域安裝視頻監控攝像機，當規劃的范圍內出現人員進(jìn)出、車(chē)輛進(jìn)出時(shí)或出現險情時(shí)，監控中心對應的視頻畫(huà)面出現全屏彈屏，提示值班人員注意。

②出現緊急報警時(shí)，可觸發(fā)監控中心警號鳴笛。

③規劃的視頻窗口內出現移動(dòng)人體，物體，可以觸發(fā)報警信息推送至相關(guān)責任人手機上的視頻監控APP，及時(shí)了解現場(chǎng)情況。

 

 

12）設備信息備案功能

   在軟件監控界面，單擊相應設備（水泵、啟閉機、流量計等），即可彈出設備檔案信息，如：廠(chǎng)家、功率、生產(chǎn)日期等，實(shí)現設備的在線(xiàn)管理。

 

 

13）門(mén)禁功能

污水站配置門(mén)禁系統后，授權給專(zhuān)職管理人員，每個(gè)管理人員進(jìn)出相應的污水站時(shí)間點(diǎn)在軟件上都可以有據可查，同時(shí)拒絕非法人員進(jìn)入站區，達到安全管理的目的。

14）遠程控制功能

軟件上可以對各污水站進(jìn)行控制，例如開(kāi)啟提升泵，曝氣機等。可以實(shí)現手動(dòng)、自動(dòng)、遠程三種模式運行。

 

 

 

康卓科技在污水站自動(dòng)化監控系統有較多點(diǎn)成功案例，我們認真地對待每一個(gè)項目，給用戶(hù)提供較優(yōu)的服務(wù)，也促進(jìn)了自己的逐漸成長(cháng)。近年來(lái)的類(lèi)似案例如下：