一.項目概況
我國的污水管網自動化技術起步較晚,排污泵站的自動化技術研究也落后于發達國家,對于這樣一個污染嚴重資源受限的發展中人口大國,發展滿足排放要求、處理效果好、運行費用低和國產自動化程度高、且自動化水平較高的排污系統,對經濟發展具有重大的現實意義,也是對國家節能減排的貢獻。
慈溪市位于浙江省東部,寧波市境北部,杭州灣南岸,全市行政區域面積1361平方公里。轄區內污水輸送管線分為東線、西線、中線及中心城區,近年來結合慈溪市排水公司“泵站點上保安保潔和自動化控制、輸送線上巡檢維護和統一調度”的集約化泵站運行管理模式,設計建立管轄市域內所有排污泵站和污水處理廠的管網SCADA系統,實時監控排水泵站和污水處理廠的運行工況,并在此基礎上構建一套“管網智能調度”輔助決策系統,實現對泵站現場的自動化控制、遠程的在線遙控、各級泵站的統一調度、輸送管網與污水處理廠的應急聯動,實現經濟效益、社會效益的最大化。
項目應用先進的計算機控制技術、可編程控制器PLC、工業自動化組態軟件技術以及網絡通信等技術,結合污水管網現有特征,設計出運行狀態和參數能夠自動檢測和自動控制、具有自動故障應急處理能力并且具有網絡通信能力的高性能、高可靠性的污水管網調度系統。
二.項目設計
u 建立一個集監控組態運行、調度運營管理、實時數據存儲、歷史數據查詢以及系統維護一體化的系統。
u 采集慈溪市域所有污水泵站及污水廠的工藝參數、電氣參數、主要設備的運行狀態及重要環境指標參數等。
u 實現對整個慈溪市域所有污水泵站的工藝過程及全部運行設備的自動檢測和控制。
u 以污水處理廠為基礎單位,可分區域顯示管網污水走勢圖,帶有動態參數顯示,趨勢報表顯示,自動生成各類報表。
u 對各泵站液位數據進行長期存儲后進行整理、分析,為調度決策系統提供參考依據;
u 報警系統將現場設備的各種故障在中控室進行聲、光報警,并能將故障按預先設計好的分類進行打印。
u 逐步實現污水泵站“現場無人值班或少人值班”的目標,減輕操作人員的工作量和勞動強度。
u 通過視頻、安防設備加裝,使泵站內的工藝設備、人員安全得到最大保障。
三.系統架構
管網調度中心設立在慈溪市排水公司管網運營科,通過分別設立數據服務器、應用服務器用于對管轄市域內所有排水泵站的運行情況進行監視、控制;站點分布在慈溪市整個市域范圍內,站點硬件種類眾多分別有西門子S7-200、S7-300,和利時的LK-210、LK-207,北京安控等系列PLC。
四.系統功能
管網調度中心SCADA監控系統軟件采用北京三維力控公司的組態軟件eForceCon Server V2.0,分別安裝在兩臺操作員站監控計算機,雙機冗余方式,向下通過1000M光纖工業以太網與各泵站PLC控制系統相連,在調度中心對各級泵站的運行數據進行實時采集,并以文字或圖形方式展現;采集數據寫入數據服務器和建模運算服務器的數據庫中;設備在“遠程”模式下時,可以通過中控室操作員站遠程控制泵站內設備的啟停;被控對象的模擬量參數設置范圍限制,超出范圍時報警;對重要數據歸檔,保證操作的可靠性和安全性;組態報表打印,并按照排水公司運行管理格式要求定制泵站的各類運行報表。
4.1 提升泵站工藝過程監視;如圖2所示為SCADA系統主監視畫面,用于監視污水提升泵站的整個工藝過程。在監視畫面中可以查看泵站的實時運行數據,如泵坑內液位的變化、水泵的運行電流、硫化氫和水泵運行時間等;同時也可監視泵站內各設備的運行狀況及實時報警情況,如水泵的啟停、格柵的啟停、閘門的開關以及相應設備故障的實時報警信息;
在主監視畫面中還提供了通往各分設備畫面的連接,如果想要對某個設備進行操作,可以通過切換按鈕到對應設備的監控畫面。
4.2 泵站內水泵的遠程監控;在主監視畫面中通過關聯按鈕切換到水泵的遠程控制窗口,如圖3所示為泵站內水泵的控制畫面;在操作畫面中,可以選擇水泵的運行方式為“中控”或“自動”;
當選擇“中控”控制時,可通過控制畫面中的“中控啟動”和“中控停止”按鈕對遠端泵站的水泵進行啟、停操作;
當選擇“自動”控制時,遠端泵站內的水泵可按預先設定好的控制模式,根據泵坑內水位的變化自動啟、停水泵。
4.3 泵站內輔設的遠程監控;在主監視畫面中通過關聯按鈕切換到輔助設備的控制畫面,如圖4所示為泵站輔助設備的控制畫面;在操作畫面中,可以監視泵站內除臭、格柵、閘門和運輸機等輔助設備的當前狀態;同時也可根據各輔助設備所具備不同的工藝過程選擇相應的控制模式;
圖中閘門只具備手動控制模式,在管網調度中心通過“手動開”和“手動關”按鈕去控制遠端泵站內閘門的開或關;其他設備都具備手動和自動兩種控制模式;當選擇“中控手動”時,可通過對應設備的“手動開”和“手動關”按鈕操控現場相應設備的啟停;當選擇“中控自動”時,現場設備將根據預先設定好的運行模式自動運行;
4.4 液位的趨勢報表查詢;通過任務欄導航按鈕切換到趨勢報表查詢畫面,如圖5所示為泵站液位趨勢查詢畫面;趨勢報表可查詢液位實時趨勢和歷史趨勢,也可將不同泵站的液位趨勢走向在同一張報表中展現出來進行比較、分析;
歷史查詢時首先添加需要查詢的泵站名稱,之后確定查詢的開始時間,設置查詢間隔,便可查詢出對應泵站某一歷史時段內的液位趨勢走向圖;










