污水处理厂监控系统

1.项目背景

　　污水厂 SCADA 解决方案旨在通过先进的自动化技术和信息技术，实现对污水厂处理过程的实时监控与管理，提高污水处理效率和质量，降低运行成本，确保污水厂的稳定、高效、环保运行。其核心目标是构建一个集数据采集、过程监控、设备管理、报警处理、数据分析与决策支持于一体的智能化系统。

2.系统架构

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上位机监控（RealSCADA）：操作系统可采用 Windows、银河麒麟、统信或其它Linux系统，操作员站通过显示的控制过程画面和实时的数据来监控生产过程、记录报警、生产报表；工程师站可以进行参数的设定及在线、离线编程；应用接口机用于实现上位机监控系统与其他系统的集成。

实时数据库（RealHistorian）：实时数据库是上位机监控系统的数据处理核心，是系统的中枢部分。它一方面与驱动模块进行通信、监视驱动状态、处理输入数据、报警、历史数据存储和数据统计管理等，另一方面它还要为其它模块提供数据服务，比如为数据展示程序和Web客户端等提供各种数据服务。

PLC单元：根据工艺的要求，全厂共设有16个单元控制站，分别为中水滤池、臭氧、生化池、除臭、格栅间、配电间、调节池、滤布滤池、二沉池、污泥脱水、脱水机、IC反应器、高低压、加药间、出水仪表和进水仪表。单元控制站选用Siemens s7-1200系列的PLC。

3. 系统功能模块​

3.1 数据采集与处理​

　　实时采集污水厂各个工艺环节的关键参数，采集频率可根据实际需求进行设置，一般为0.2-1 秒。采集的数据包括水质、水量、水位、设备运行状态等。​

　　对数据进行标准化处理，以便于后续的分析和应用。将采集和处理后的数据存储到数据库中，支持历史数据的查询和分析。数据库采用紫金桥跨平台实时数据库。​

3.2 过程监控与可视化​

工艺流程：以图形化的方式展示污水厂的工艺流程，包括各个处理单元的连接关系、设备布置等。操作人员可通过工艺流程画面直观地了解整个污水处理过程的运行状态。

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实时数据：在工艺流程画面上实时显示各个工艺参数的数值和状态，如进水流量、出水水质指标、设备运行状态等。同时，可通过趋势图、柱状图等方式展示数据的变化趋势，帮助操作人员分析生产过程的运行情况。​

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远程监控与控制：操作人员可通过监控计算机远程监控污水厂的运行状态，并对现场设备进行远程控制，如调节阀门开度、启停水泵等。远程控制功能可提高操作的便利性和效率，减少操作人员的劳动强度。​

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3.3 报警处理​

参数设置：操作人员可根据实际需求设置各个工艺参数的报警阈值，如水质指标的上限和下限、设备运行参数的异常范围等。​

检测与通知：系统实时检测工艺参数和设备运行状态，当检测到异常情况时，自动触发报警。报警方式包括声音报警、灯光报警、屏幕提示、短信通知等，确保操作人员能够及时了解异常情况。​

记录与分析：记录报警的时间、类型、原因、处理结果等信息，为后续的故障分析和设备维护提供依据。通过对报警数据的分析，可发现生产过程中的潜在问题，采取相应的措施进行改进。​

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3.4 报表生成与打印​​

模板设计：系统提供报表模板设计功能，操作人员可根据实际需求设计各种报表模板，如生产日报、月报、年报等。报表模板可包含数据表格、图表、文字说明等内容。

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打印与导出：支持报表的打印和导出功能，操作人员可将报表打印出来进行存档，或导出为 Excel、PDF 等格式进行分享和传输。

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3.5 数据分析与决策支持​

历史数据分析：操作人员可查询历史数据，对数据进行统计分析，如计算水质指标的平均值、最大值、最小值等，分析数据的变化趋势。通过历史数据的分析，可了解污水处理过程的运行规律，为生产管理和工艺优化提供依据。​

工艺优化建议：根据数据分析的结果，为操作人员提供工艺优化建议，如调整工艺参数、优化设备运行方式等。通过工艺优化，可提高污水处理效率和质量，降低运行成本。

综上，该污水厂 SCADA 解决方案从多维度构建，可助力污水厂实现高效管理。