现阶段我国城镇污水处理以集中式为主导，但就村镇而言，由于基础设施建设相对滞后，配套管网工程不完善，采用集中式处理在某些村镇的可操作性不强。相比较而言，分散式处理因可节省管网铺设造价、建设周期短、建设方式灵活等优势更容易满足村镇对污水处理的要求。目前，村镇污水站呈现分布不均、站与站距离或近或远、离指挥中心距离不一，无法统一管理的普遍现场。

 

 

在社会快速发展的今天，传统的单一的村镇污水设施管理，人员配置管理逐渐与大趋势脱轨。具体表现可能出现如下情况：一个站点的工作时间累计，如何平衡每个站点的工作负载，延长设备的使用寿命；一个站点总流量、总电量累计，如何为今后区域性新建站点提供参考性的意见；一个污水站的工作人员、设备操作、设备状况情况，现场是否有安全隐患；多个站点工况、管网查看，视频与自控联动管理；重要站点实现门禁管理，报警推送，联动管理，集中控制；出现重要安全、突发情况，水泵开关记录，历史数据，是否第一时间主动推送至专职人员，有据可查。是否具备分析统计功能，易损件、哪些设备容易损坏，系统运行一段时间，智慧分析统计数据，为用户备品备件提供充分依据，实现污水站智慧运行。农村污水处理设施建设追求运行维护简便、小型化、模块化、标准化。

现有的乡镇污水站普遍存在以上特征，站与站集中管理一直是很多管理者比较“发难”的问题，随着数字化地进步，网络化的普及，云服务的推进，用户对村镇污水站管理的要求越来越高，远程集中管理需求也越来越普及。

 

康卓科技针对村镇污水设施“N”个站点，分布散，离监管中心距离不一样，根据智慧远程控制要求，对各个污水站内的所有仪表、电控柜进行改造、升级，并新增PLC控制柜、智能网关、较终接入康卓科技智慧云平台。

 

1.设计范围

农村环境综合管理运维系统管理调度中心项目N座污水站自控系统、仪表检测系统、云服务、中控室系统。

2.自控系统说明

1.本工程每个污水站共建1个PLC站，使用西门子PLC、施耐德开关，信号输入输出全部隔离，通过康卓智能网关接入康卓云平台实现与中控室通信。自控系统实现管理现场无人值守、中控室少人值守的管理模式，并符合可靠性、先进性和适用性原则。

2.污水站自控系统采用三层结构:信息层、控制层、设备层。信息层位于指挥中心运维管理平台和云服务系统；控制层为现场PLC站；设备层为电磁流量计、液位计等仪表检测设备和现场控制柜。

3.自控系统的控制功能主要表现为三种模式:

a远程模式:通过中心控制室的计算机键盘或鼠标,操作人员可以控制指定污水站所有可控电气设备的启/停。这种控制模式是污水站正常运行方式时的常用模式。

b自动模式:计算机控制系统中的PLC站通过其内部控制回路完成各生产环节的自动控制。

c手动模式:通过现场控制箱柜的操作按钮对设备进行手/自动切换和手动控制。主要用于单机设备调试及维修状态,正常时切换开关应处于自动档。

3.仪表系统

a.按照工艺检测要求设置流量计、超声波液位计等仪表。

b.本工程仪表应满足以下外壳防护等级要求：

  IP54户内  IP67经常受到直接水溅的场合

  IP65户外  IP68可能产生水淹的场合

c.各仪表、控制柜安装均需符合产品说明书的要求。

 

系统平台从行政规划、设计、建设、运营、监管等方面为管辖内的污水站提供生产运营、安全管理、水位监测、故障预警、数据查询、专家决策等实时、丰富、准确的信息化管理服务；为分析、决策提供大数据支持；为无人值守、应急处置、节能减排、工艺改进实现智能化、精准化统一的管理技术手段 。

1：总规划表

 

2 应用软件部署

 

 

图： 应用软件部署图

 

 

3：自控规划表

 

4：管理中心信息平台

 

4.1软件平台 

利用自控中心建设以搭载SQL数据库服务器管理系统，控制中心建立自控系统。

 

 

1）、工艺流程的监控：展示各污水站运行工艺流程，展示各节点运行设备的运行状态，控制状态，数据状态。掌握生产过程的整体运行情况，如本日，本月，本年的（入水总流量，入水瞬时流量，出水总流量，出水瞬时流量，电能能耗），当前入水，出水的参数。

2）、能耗分析：展示各个站运行中对各节点运行设备的电能消耗。 按时、日、月，年分析各工艺节点电能消耗占总能耗百分比情况，工艺节点各设备电能消耗占本工艺节点能耗总能耗的百分比情况。在改进工艺运行参数后与改进行前的能耗情况，分析出较优运行数据，为节能减排提供大数据依据。

3）、智慧运行：在生产运行中，对设备、仪表建立设备档案，记录运行时间，维护时间间隔，对生产过程中设备的维护与检修做到安全标准，并建立运营档案。同时根据生产过程中仪表返回的数据进行分析，判断相关设备的运行状态，做出预判，预警。根据各站使用率和入管流量重要数据，为今后污水站规划布局，完善村镇污水处理系统，提供重要依据。智慧运行系统为污水站生产提供安全保障。

4）、视频监控：在各污水站建立视频监控系统，将视频通过网络传输至总信息平台，完成管理部门的视频监管。摄像头采用一体化网络球机，带夜视功能，图像达到全高清画质，现场与监管平台24小时不间断视频传输,同时主要负责人手机上装有视频监控APP，从而实现远程观看指定站点内部设备运行状况、和人员活动信息，在第一时间可视直观地了解现场。

5）、数据报表：对所有设备数据进行管理。完成数据的处理存储和日常运营管理。存储的数据资料将用于生产调度，预报参考之用。建立日常运营班、日、月、年报表。班报表以一个班工作时间8小时为准，一天三班。班报表的形式包括正确的班次、日期、报表名称、采样点编号、计算单位以及每个采样点的平均值、较小值、较大值、连续计量累积值、班的处理水量、能耗、单耗或成本，进行打印和存储。日、月、年报表的形式与班报表形式类同，组报表的时段为日、月、年。过程变化曲线、参数时序曲线、计量累积曲线、能耗曲线、事故报警总表等，分成日、月、时段衔接。

 

4.2：拼接屏

根据现场尺寸，中控室设置3*3的拼接方式，拼接屏的组合方式具体数量可以根据现场实际情况而变更，拼接单元使用46" 三星原装DID屏，3.5mm拼接缝隙的超窄边液晶拼接单元。单元外观尺寸：1018.98mm(H)×576.57mm(V)； 亮度： 700cd/m2；对比度3500：1；显示模式：16：9  上下左右可视角度178度。

拼接屏既可全屏拼接显示自控信号，也可以显示各污水站视频信号，也可以同时显示自控和视频叠加信号，还支持办公电脑，临时笔记本信号输入等。

 

 

南京溧水污水处理厂液晶拼接屏效果图   

 

5：PLC控制系统

为使污水站运行数据自动控制并接入信息平台。通过增加数据指标提升管理效力，杜绝非正常运营。在每个污水站配置1套PLC控制柜（内含PLC可编程序控制器、HMI触摸屏、以太网交换机、电源防雷过电压保护装置、小型断路器、接线端子、小型继电器、信号隔离器、安装连接缆线和现场操作站等）。 

 

 

 

一体化污水站控制柜

 

6：现场视频信号监管

   各站点内的视频信号也可以切换至液晶拼接大屏上来显示，同时支持手机APP远程访问。

1）视频安装现场图

 

 

 

图： 现场视频信号监管图

 

1）数据实时监测与处理功能

系统所监测的数据在相应的画面和表格中显示，并具有随机点测某个端站和巡测整个系统端站的功能。能对数据自行进行较大值、较小值、平均值、累加值进行统计。

 

 

2）图形处理功能

根据数据库绘制实时曲线图和历史趋势曲线图。

 

 

3）自动报表生成功能

根据需要按不同的时间周期生成日、月、年报表，也可按参数名称自动生成报表。对污水站的液位、流量、设备运行状态、电能、设备故障状态、动力设备等信息中心自动汇总生成日报表。

 

 

4）历史数据存储功能

①历史数据存储时间可组态，如定时存盘时间间隔可在1分钟、10分钟、30分钟、1个小时之间选择。

②具有数据导入、导出功能，便于系统进行数据备份、恢复和进行数据对比分析。

③支持断点续传和数据缓存、补调功能：对网络故障、设备通讯失败等异常情况导致数据缺失进行数据补调，保持历史数据完整。

④历史趋势数据保存周期大于1年。

 

 

5）实时/历史趋势查询、实时/历史报警查询功能

可以以时间段、监控区域、监控点位、监控数值为条件查询，历史数据以表格和曲线图输出。

 

 

6）自动报警功能

报警包括：网络断线报警、设备通讯失败报警、参数超标报警等。报警参数可灵活设置，并和管理人员的手机绑定，发生报警时自动发送短信告知。

 

 

7）输出、打印功能

各种报表、查询信息、报警信息能在屏幕上显示及打印输出。

 

 

8）信息发布功能

利用短信平台资源，将系统中非常重要的事件按级别、按时段在不影响领导的日常生活的前提下，发送到污水站对应管理的人员手机上。

 

 

9）电子地图功能

各个污水站在平台软件上可以通过电子地图展示出分布坐标。可以进行电子地图放大、缩小查看详细的地理位置。

 

 

10）手机APP功能

通过手机APP，各子系统间的数据传输可通畅的进行，减少了数据的孤岛现象。协同领导、管理人员和所辖的污水站领导和管理人员可以通过网络获取所关注的污水站运行信息。

 

  

11）视频与报警联动功能

①污水站内重要区域安装视频监控摄像机，当规划的范围内出现人员进出、车辆进出时或出现险情时，监控中心对应的视频画面出现全屏弹屏，提示值班人员注意。

②出现紧急报警时，可触发监控中心警号鸣笛。

③规划的视频窗口内出现移动人体，物体，可以触发报警信息推送至相关责任人手机上的视频监控APP，及时了解现场情况。

 

 

12）设备信息备案功能

   在软件监控界面，单击相应设备（水泵、启闭机、流量计等），即可弹出设备档案信息，如：厂家、功率、生产日期等，实现设备的在线管理。

 

 

13）门禁功能

污水站配置门禁系统后，授权给专职管理人员，每个管理人员进出相应的污水站时间点在软件上都可以有据可查，同时拒绝非法人员进入站区，达到安全管理的目的。

14）远程控制功能

软件上可以对各污水站进行控制，例如开启提升泵，曝气机等。可以实现手动、自动、远程三种模式运行。

 

 

 

康卓科技在污水站自动化监控系统有较多点成功案例，我们认真地对待每一个项目，给用户提供较优的服务，也促进了自己的逐渐成长。近年来的类似案例如下：