大型污水处理厂scada系统解决方案

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1、中圃像鬓豫表 C H I N A I N S T R U M E N T A T I O N 2 0 1 0 年 第6 期 本期主题 环境工程 大型污水处理厂S CADA系统解决方案 Th e S CADA S y s t e m S o l u t i o n o f La r g e s c a l e S e wa g e T r e a t me n t P l a n t 北京亚控科技发展有限公司 北京1 0 0 0 8 6 1市场需求 随着 我 国经 济的迅 速发 展 ， 城市 居 民和 工业 用水 量不断增 加 ， 产生 大 量 的生活污 水和 工业废 水 。 通过污 水 处理

2、厂处理污 水 ， 处 理后 的水可用于 工业或 绿化 ， 虽然达不到饮用标准 ， 但 是可减少 自 来水的浪费， 使水资源得到 重复利用。 污水处理 已成为 国家重点规 划投 资的项 目， 截 至2 0 0 9 年底 ， 全 国市、 县 及部 分重点建 制镇累计建成城镇污 水 处理 厂 l 9 9 3 座 ， 总处 理能 力超 过 1 亿 1 3 3 日， 分 别 L 2 o o 5 年增 长了1 2 倍 和 7 5 ； 在建 的污 水处理 项 H 2 3 6 0 个， 可 新增污 水处理 能力约6 4 0 0 万m H， 在 建和 已建项 目处 理能力总和预 计可达 1 6 L m H， 我

3、国已成为污水处理能力 短 期内增长最快的国家之一。 随 着 我国排 水事业的发 展 ， 污水 处理厂数 量不 断增加 ， 如 何有效 管理 污水处理过程 ， 节约 资源， 提高经济效 益成为重点关注的问题。 2建设S CAD A系统 目的 通 过 建 设 高 稳 定 性 和 可靠 性 的 S C AD A系统， 实现对污水处理厂污水 处理过程的自动化管理， 节省现场操 作耗费的人力物力， 提高工作人 员的安 全 性。 把 现 场 视 频 采 集 信 息 无 缝 集 成 到 S CADA动 态模 拟 画 面 ， 无论 对 现 场 设 备 的操作 还是 报警信息 展 示 都 可 在S C ADA

4、画面通过视 频 和动画 双重展示 。 S CADA系 统 采集 的数据上 传到 万m 日 排水事业发展 二 二 上层运营管理部门与运营监管部门。 建立 完整的历史数据 库和报警事 件 数据库 ， 解决 目前大部 分污 水处理 厂 自动化 水平 低 ， 设 备运 行安 全 问题 较突出， 生产运行管理和技术分析受 技 术条件限制 的问题 ， 有 效降 低生产 运营中的电耗、 药耗等成本消耗， 为事 故分 析和追 忆提 供依据 ， 保证 污水处 理厂更加 安全、 可靠 、 经济地运行。 3解决方案 大型污水处理厂S C AD A系统解 决要点如下： ( 1 ) 必须保证中心监控 系统 对设 备操

5、控 的高度实 时性 、 准确性 与可靠 性 。 对设备 操作须有严格权限限制。 ( 2 ) 实现 对现场大点数数据 的采 集 ， 应保证 系统的稳定性， 数据的完整 性 和准确性 。 ( 3 ) 实时数据 处理与展示 ， 数据 展示应具有丰富的动态图形、 趋 势、 报 表 等 多种可视化 途径 ， 应 将现场 视频 信 息与实时采 集数 据 、 报警信 息集成 在同一画面显示 。 ( 4 )自动化系统是一个可持续改 进 、 优化发展 的系统 ， S C AD A软件应 该能 够适应系统 的发展变化 。 ( 5 ) S C AD A系统应 能够兼 容各 种 不 同厂家 种 类的硬 件设备 ， 方

6、便 系 统 改 造升级 ， 充分 保护用户初期 投资 并给用户设备选型提供便利。 ( 6 ) 数据 存 储应 具 有 高 效 的存 储压 缩性能 ， 以达到海 量数据高分 辨 率、 高精度存储并节省磁盘空间。 ( 7 ) 数 据检索有快 速响应 速度， 多客户端访 问数据不影响系统性能。 27 本期主题 环境工程 C H IN A IN S T R U M E N 1 r IO N ( 8 ) 提 供快捷分析工具使操作员 可方便地完成数据存储、 查询等。 ( 9 ) 所存历史数据能够满足设 备、 工艺、 成本、 绩效管理等需求。 4产品组合 该方案使用亚控科技软件产品： ( 1 ) Ki n

7、g S C AD A3 0 全开发版；( 2 ) Ki n g S C ADA3 0 运 行版 ；( 3 ) Ki n g I O S e r v e r 3 0 ；( 4 ) K i n g Hi s t o r i a n 3 0 ； ( 5 ) Ki n g Gr a p h i c + Ki n g Ca l c u 1 a t i o n + Ki n g A&E+ Ki n g Mo d e l ；( 6 ) Ki ng Po r t a l 。 5方案分析 在污水处理行业现场 工作人 员主 要从事设备 和工艺维 护， 对 自动化 相 关知识了解较少， 因此他们所需要的 是稳定可靠

8、、 视觉逼真、 操控简便、 诊 断与自恢复能力强的S C AD A系统 。 但 对上 层污 水 运营 管 理 人 员和 监 管部 门， 则需要 一套能够方便 进行数 据统 计、 计算、 分析， 具有灵活生成报表、 曲线等展现形式的软件系统 。 5 1高性能与高可靠性的数据采集 采用S C AD A软件操 作员站 双机 热备配置来保证系统采集 控制的可靠 性 。 双机 热备能够保证 当主机 出现异 常时， 从机将在1 s 内代替主机工作， 完 全实现主机功能。 方案 中数据 采集软件Ki n g 1 0 S e r v e r 3 0 独有的数据块采集技术， 解 决了大点数高采集频率通讯中的 “

9、 瓶 颈”， 使采集性 能达 到最优 。 同时具 备 故障 诊断和在 线监视 功能， 为系统调 试提供便利 。 就污水处理厂自 动化系统而言， 在一个项目中会涉及很多种类不同型 28 号的P LC、 仪表、 变频器等设 备 ， 需 要控 制的设 备有 污水提 升 泵电机 、 闸门、 电动 气动 阀 门、粗 细 格 栅 电 机 、鼓 风 机 等， 随着需 求的变化 还会进行 系统改造或扩建 ， 这对S C AD A 系统 软件对硬件设备的兼容性 有极高的要求。 方案中采用的 K i n g S C AD A3 0 软件支持与 国 内9 N 5 0 0 多家3 0 0 0 多种硬件设 申 2 备通

10、过 简单的参数设 置即可实现快速 可靠的通讯 。 5 2视频信息无缝集成 该 方案 采 用 的 北 京 亚 控 Ki n g S C AD A软件， 具有完美的图形动画界 面展示功能 ， 能够 将模拟动 画和 现场 视频集 成在 画面上展示 给用户， 使用 户在计算机前就可以对现场任何设备 和工艺流程 一目了然 。 污 水处理 厂上层运营 管理 单 ( 例 如某市排水集团) 和运营监管单位 ( 例 如某 市环保局 ) 需 要获取污 水处理厂 现场 实时数据 ， 用于对污水处 理厂运 营情况进行实时监视。 方案中采用的 Ki n g S C AD A3 0 软件提供了丰富的接 口， 为不同用户获

11、取数据提供便利。 5 3生产运营管理有 “ 据”可依 污 水处 理 厂S C ADA系统要求 实 现生产运营过程中所有信息的历史记 录 ， 并且能够 通过多种方式 对记 录进 行查 询。 针对上述 要求系统采 用工业 数据库软件Ki n g Hi s t o r i a n 3 0 进行历 史数据 的存储 ， 通过磁 盘阵列的 方式 实现 历史数据的冗余。 目 前 对 于 大 型 污 水 处 理 厂 S C AD A系统所存储的历史数据应用 仅 限于原始历史数据的报表 曲线等查 询 ， 而 没有发 挥出这些历史数 据潜在 图2圆 向 全 集 成 一 视 频 信 思 的价值 。 例如 ， 通过历

12、史电莉 同时间电价标准就可以分秒 时 间进行耗电量较 大的工艺 可 以将 电耗成 本降到最低 ； 所需 药量是不 同的， 以往污 都是 根据经验 进行加药 ， 始数据 的积 累就可以分析 最优化的加药量， 降低药耗 案通过基于工业数据库的 台即可轻松 的实现 类似上这 形成优化的运营管理方案。 5 4 we b 门户系统 ， 信息共享 随着网络技术的不断 办公逐 渐发展 到各行各业， 要随时随地 都可通 过不同 即可了解 到现场状态， 制定 中的w e b 发布 功能即为满足 所 打造， 系统 提供 完善的安 理 ， 保证 系统的安全性 。 6方案亮点 ( 1 )“ 双机热备” 保证系 靠。( 2 ) 无与伦 比的图形动匝 操作者仿佛身临其境。( 3 ) 柔 灵活部署。( 4 ) 运营分析， 优 降低成 本。目前该 方案 已成 上海 白龙港 污水处理厂 、 上 二污水处理厂等。