項目概述

本次工程包括對原污水處理廠一期改造及二期擴建，將總處理能力從1.0萬m3/d提升至1.5萬m3/d。該項目自控專業(yè)工程由永浩自控實施完成，最終實現(xiàn)污水處理全流程精準(zhǔn)控制與高效管理。

一期改造部分保持現(xiàn)有中控系統(tǒng)及現(xiàn)場控制站硬件設(shè)備不變，新增一套遠程 IO 控制單元，用于采集一期改造部分設(shè)備的信號參數(shù)，并接入一期中控系統(tǒng)。新建二期涵蓋辦公管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理、自動控制系統(tǒng)、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)及儀表等五大部分。

設(shè)計依據(jù)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

《城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)電氣與自動化工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJT120-2018

《給水排水儀表污水廠工程施工及驗收規(guī)程》CECS162-2004

《分散控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》HG/T 20573-2012

《可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》HG/T20700-2014

《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GB50093-2013

《自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》HG/T 20507-2014

污水處理廠自控工藝

污水處理廠采用 “改良 A2/O 生化池 + 二沉池 + 高效沉淀池 + 反硝化深床濾池” 的主體工藝，預(yù)處理依托一期粗格柵及提升泵房、細格柵及沉砂池，出水依托一期紫外消毒及計量明渠出水。消毒采用紫外消毒工藝，臭氣采用生物除臭濾池工藝，污泥處理采用高壓板框壓濾脫水工藝并外運。

自控系統(tǒng)架構(gòu)

該自控系統(tǒng)架構(gòu)采用 “三層分布式 ” 設(shè)計模型 ，實現(xiàn)從設(shè)備控制到數(shù)據(jù)管理的全流程閉環(huán)：

二、中層監(jiān)控層現(xiàn)場交互：MCGSpro 觸摸屏提供本地圖形化操作界面，支持參數(shù)設(shè)置與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控；中控集群：2 臺 SCADA 冗余服務(wù)器通過雙機熱備保障系統(tǒng)連續(xù)運行，實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)；1 臺獨立數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲工藝參數(shù)、報警記錄等，支持 MySQL/PostgreSQL 。

三、上層管理層工程師站：YH污水廠自控系統(tǒng)基于 TIA 與 KingView 深度集成開發(fā)，支持 PLC 編程、系統(tǒng)組態(tài)及固件升級，通過權(quán)限分級管理保障系統(tǒng)安全；操作員站：定制化監(jiān)控界面聚焦實時流程顯示、設(shè)備控制、報警處理及報表查詢，實現(xiàn)分層級操作管理。

四、系統(tǒng)協(xié)同邏輯：通過YH污水廠自控系統(tǒng)無縫對接，打通 “控制指令下發(fā) - 數(shù)據(jù)采集 - 監(jiān)控分析” 全鏈路，雙機熱備與權(quán)限管理機制確保系統(tǒng)穩(wěn)定性，適用于高可靠性污水廠自動化場景。

信息層——中央控制室

中央監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置于綜合樓中央控制室，通過 10000M 以太光纖環(huán)網(wǎng)與現(xiàn)場控制站實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)配置了中央監(jiān)控計算機、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站計算機、LED 屏、報警趨勢打印機、報表報告打印機、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備，還可通過以太網(wǎng)交換機與管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。

污水廠自控系統(tǒng)完成全廠工藝設(shè)備的運行狀態(tài)、工藝過程參數(shù)的采集和監(jiān)視,遠程控制相關(guān)設(shè)備、設(shè)定運行參數(shù),配合工藝運行過程實現(xiàn)凈水處理的目的。實現(xiàn)報表打印、事故報警打印等功能。

控制層

現(xiàn)場控制站：現(xiàn)場控制站與設(shè)備控制單元通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)場控制站的設(shè)備用于本站自動控制、工藝參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng)，現(xiàn)場被控設(shè)備除了可由操作人員通過就地箱控制外,也可交給PLC進行自動控制?，F(xiàn)場操作終端及中央監(jiān)控主站作為人機接口,操作人員通過對屏上的按鈕的操作,由PLC可完成對相關(guān)設(shè)備的控制。

生化處理PLC控制站位于變配電間。監(jiān)控范圍為改良AAO生化池、二沉池、鼓風(fēng)機房、除臭生物濾池、進水流量計井、污泥回流泵房等。

污泥脫水系統(tǒng)PLC控制站：位于污泥脫水間?？刂品秶鸀?污泥脫水間、貯泥池及污泥料倉。

加藥間PLC控制站，位于加藥間，范圍為加藥間。

一期改造粗格柵遠程IO控制單元?？刂品秶鸀?粗格柵、除臭生物濾池。

設(shè)備層

過程監(jiān)測設(shè)備：現(xiàn)場控制站 PLC與現(xiàn)場設(shè)備、儀表通過控制電纜、信號電纜連接。

根據(jù)工藝生產(chǎn)、控制過程的需求設(shè)置過程參數(shù)檢測儀表及水質(zhì)分析儀表,為全廠自動化，系統(tǒng)提供檢測設(shè)備。為了及時準(zhǔn)確地掌握進出水質(zhì)及其變化過程,監(jiān)測和控制污水處理流程的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),改善操作環(huán)境,提高管理水平,永浩自控采用“艾拓利爾”品牌儀表，能夠準(zhǔn)確、全面的反映污水廠水質(zhì)參數(shù)和水量情況。

安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻安防監(jiān)控中心位于綜合樓中央控制室。安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括安防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。廠區(qū)圍墻安防系統(tǒng)采用變焦攝像機全天候監(jiān)視圍墻情況,設(shè)置電子圍欄保證廠區(qū)的安全,防止非法闖入廠區(qū)警情的發(fā)生。一旦產(chǎn)生警情，系統(tǒng)可以聯(lián)動報警錄像機錄像、視頻切換及觸發(fā)警號，以便值班人員及時處理。圍墻安防攝像機圖像通過可遙控的畫面分割器將大門、圍墻監(jiān)視視頻圖像分割，以便實現(xiàn)全部及局部監(jiān)視，達到安防的目的。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)全廠生產(chǎn)區(qū)域重要設(shè)備的監(jiān)控及廠區(qū)安防,便于中控室值班人員及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題,排除故障以及對警情的及時處理,保證生產(chǎn)的正常進行。

項目成效

更高效的運營管理

該自動化系統(tǒng)減少人工巡檢強度。中控室一鍵掌握全廠狀態(tài)，故障響應(yīng)速度提升50%以上數(shù)據(jù)自動記錄與分析，告別紙質(zhì)報表，管理效率提升30%。

更智慧的節(jié)能降耗

根據(jù)水質(zhì)變化智能調(diào)節(jié)曝氣量，年節(jié)省電費約15萬元；

加藥系統(tǒng)精準(zhǔn)投加，減少藥劑浪費，年節(jié)約成本10萬元；

優(yōu)化設(shè)備運行策略，延長關(guān)鍵設(shè)備壽命20%以上。

更綠色的環(huán)保效益

年減少碳排放約150噸，相當(dāng)于種植8000棵；

出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)，助力當(dāng)?shù)厮h(huán)境改善；

污泥處理效率提升，減少二次污染風(fēng)險。

更安全的廠區(qū)環(huán)境

智能視頻+電子圍欄雙保險，非法闖入實時報警；

關(guān)鍵工藝段異常自動預(yù)警，避免突發(fā)事故；

歷史數(shù)據(jù)可追溯，便于事故分析與責(zé)任認定。

本系統(tǒng)不僅讓污水處理更智能、更省心，更以經(jīng)濟+環(huán)保的雙重優(yōu)勢，成為中小型污水廠升級的標(biāo)桿案例。