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摘要：隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的不斷提升，現(xiàn)代化工業(yè)、各種生產(chǎn)企業(yè)迅速崛起，因此而產(chǎn)生的污水對(duì)環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，污水處理也越來越受到社會(huì)的關(guān)注，提高污水處理的效率與質(zhì)量、加強(qiáng)對(duì)處理水回收與利用、加強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)等等，這是當(dāng)今污水處理的要求，也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然需求，與此同時(shí)也給污水處理行業(yè)帶來了非常大的挑戰(zhàn)。污水處理控制系統(tǒng)是污水處理的最主要手段，通過污水處理控制系統(tǒng)既可以節(jié)省大量人力、物力，又可以有效提高污水處理的質(zhì)量與效率。由此可見，污水處理控制系統(tǒng)的在污水處理的重要性。本文從現(xiàn)階段污水處理控制系統(tǒng)出發(fā)，對(duì)污水處理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及思考進(jìn)行探討分析。

關(guān)鍵詞：污水處理；控制系統(tǒng)

前言：跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)污水處理控制系統(tǒng)發(fā)展比較晚，在20世紀(jì)90年代之后才逐步引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，而國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)在污水處理方面的應(yīng)用相對(duì)較少。到目前為止，我國(guó)的污水處理控制化系統(tǒng)已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績(jī)，和過去相比已經(jīng)有了明顯的提升。但是在污水處理系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中還是存在著一定的問題。我國(guó)是一個(gè)污染相對(duì)較嚴(yán)重，并且資源相對(duì)短缺，因此我國(guó)污水處理系統(tǒng)應(yīng)該向更為先進(jìn)、處理效果更佳、運(yùn)行費(fèi)更低、可以滿足排放要求、國(guó)產(chǎn)化程度高的方向發(fā)展。

一、現(xiàn)階段污水處理控制系統(tǒng)

污水處理控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于污水處理廠，我國(guó)污水處理廠的污水處理控制系統(tǒng)并不單一，最常見主要有Scada控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制控制系統(tǒng)（fcs）、集散控制系統(tǒng)（dcs）以及可編程序控制系統(tǒng)（plc）。其中，可編程序控制系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。

（一）Scada控制系統(tǒng)

Scada（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視系統(tǒng)，圖1是污水處理系統(tǒng)的Scada系統(tǒng)。

圖1 Scada系統(tǒng)實(shí)例—污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)

Scada控制系統(tǒng)主要是由一個(gè)主控站以及多個(gè)遠(yuǎn)程終控站組成，彼此之間聯(lián)系通過物理鏈路層，它綜合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成對(duì)測(cè)控點(diǎn)分散的各種過程或設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，本地或遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，及生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集是Scada系統(tǒng)的最主要特點(diǎn)，其數(shù)據(jù)采集是由工控機(jī)IPC以及采集終端RTU組成，主要用于測(cè)控點(diǎn)十分分散、分布范圍廣泛的生產(chǎn)過程或設(shè)備的監(jiān)控。。

（二）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

圖2 總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，又叫做FCS控制系統(tǒng)，它是用現(xiàn)場(chǎng)總線這一開放的具有互操作性的網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)控制器和儀表及儀表設(shè)備互聯(lián)，構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，圖2是總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)CS是由DCS和PLC發(fā)展而來，同時(shí)控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，降低了安裝成本和維護(hù)費(fèi)用它的主要特點(diǎn)是開放式總線協(xié)議、互可操作性與可用性、高度分散性能，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)、現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、采用通信供電等。

（三）集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)（DCS）是以微處理為基礎(chǔ)，采用控制功能分散，顯示操作集中，兼顧分而自治綜合協(xié)調(diào)的新一代儀表控制系統(tǒng)，主要有現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機(jī)接口單元、機(jī)柜和電源組成。圖3是集散控制系統(tǒng)的示意圖。

圖3 集散控制系統(tǒng)示意圖

DCS控制系統(tǒng)采用的是系列化、模塊化以及標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)是：組態(tài)方便、配置靈活、控制較分散、協(xié)調(diào)性、自主性、可擴(kuò)展性和可靠性，其是由生產(chǎn)管理級(jí)、控制管理級(jí)以及過程控制級(jí)組成的一個(gè)以通訊網(wǎng)絡(luò)作為紐帶的集中顯示操作管理。

（四）可編程控制系統(tǒng)

圖4 污水處理廠PLC控制系統(tǒng)框圖

圖5 污水處理工藝流程圖

可編程控制系統(tǒng)又叫做PLC控制系統(tǒng)，其是我國(guó)污水處理當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛，污水處理效果最好、質(zhì)量最佳的控制系統(tǒng)。下面對(duì)其進(jìn)行詳盡介紹。PLC控制系統(tǒng)屬于一種新型工業(yè)控制裝置，操作模式是通過一種數(shù)字運(yùn)算。其儲(chǔ)存器采用可編程序的形式，執(zhí)行順勢(shì)控制、邏輯運(yùn)算、定時(shí)、算術(shù)操作等等方面的質(zhì)量。其對(duì)設(shè)備的控制主要是通過模擬量或者數(shù)字量的輸出輸入，PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是編程方便、可靠性高、控制能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)。與外界鏈接非常方便，具備各樣接口、靈活性大、擴(kuò)展性強(qiáng)可進(jìn)行在線改程序。圖4是泗陽污水處理廠的PLC控制系統(tǒng)組成框圖，圖5是污水處理的工藝流程圖

該項(xiàng)目采用的下位是西門子S7-300系列的PLC，上位是西門子的WINCC軟件。其監(jiān)控計(jì)算機(jī)與PLC之間采用工業(yè)業(yè)態(tài)網(wǎng)進(jìn)行通訊，對(duì)整個(gè)污水處理進(jìn)行操作、監(jiān)視等。下位的PLC主要負(fù)責(zé)對(duì)PH值、溶氧值、流量等信號(hào)進(jìn)行采集和相關(guān)設(shè)備的控制，從而進(jìn)行有效的污水處理。

二、污水處理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及思考

（一）需要建立新的算法模型

在我國(guó)的污水處理起步之初，污水處理控制系統(tǒng)主要采用的國(guó)外技術(shù)與產(chǎn)品，后來才開始逐步采用國(guó)內(nèi)的硬件系統(tǒng)，但是控制技術(shù)到目前位置還沒有完全的被系統(tǒng)吸收。污水處理控制系統(tǒng)專業(yè)力量不強(qiáng)，有很多系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是有其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師進(jìn)行的，因此造成運(yùn)行效果不理想。對(duì)于此種問題應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化軟件儀器的研究，開展人工智能算法模型研究，多多培養(yǎng)污水處理控制系統(tǒng)領(lǐng)域的人才等等。

（二）減少誤差

測(cè)量?jī)x器的精準(zhǔn)度是按照一定的因子而變化的，儀器隨著環(huán)境變化、使用時(shí)間、不當(dāng)?shù)氖褂梅椒ǖ鹊榷紩?huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。例如PH儀、ORP儀、泵閥機(jī)等等。若想減少誤差，那么就要定期的對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行檢測(cè)，看其檢測(cè)值是否符合標(biāo)準(zhǔn)。另外，進(jìn)行內(nèi)部自校準(zhǔn)，內(nèi)部校準(zhǔn)是主要是利用校準(zhǔn)測(cè)量電路軟件，與儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，從而得出檢測(cè)結(jié)果，可以及時(shí)的對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

三、總結(jié)

經(jīng)濟(jì)在不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展越來越繁盛，城市化進(jìn)程速度越來越快，但隨之而來就是環(huán)境污染，污水處理是環(huán)境保護(hù)當(dāng)中必不可少的一部分，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。污水處理控制系統(tǒng)是進(jìn)行污水處理的重要手段和工具，對(duì)水資源的回收再利用，節(jié)省污水處理人力、物力以及環(huán)境保護(hù)都有非常重要的意義。本文從現(xiàn)階段污水處理控制系統(tǒng)出發(fā)，再對(duì)污水處理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題及思考進(jìn)行探討分析。希望對(duì)污水處理控制系統(tǒng)發(fā)展起到借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

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G=1.00×0.36×10.3×1900（kg/m3）=7045.20（kg）

3）每個(gè)推桿水平推力計(jì)算

根據(jù)滾動(dòng)平移牽引力計(jì)算公式有：

水平推力F=k×f×G

F——水平推力；

k——綜合調(diào)整系數(shù)，取2.0；

f——摩擦系數(shù)，?。?/p>

F=2.0××7045.20

=469.68（kg）

每個(gè)推桿水平推力Fn=

3）墻體修復(fù)

（1）墻體裂縫修復(fù)

采用灌注環(huán)氧樹脂漿液修復(fù)裂縫，使小型裂縫自行封閉。因墻體糾偏需要設(shè)置的分離縫或其他較寬縫隙，可采用加塞薄鋼板，再灌注環(huán)氧樹脂漿液，待漿體材料固化達(dá)到強(qiáng)度后，才能拆除支撐結(jié)構(gòu)。以提高磚砌體的整體性及磚砌體的強(qiáng)度。

（2）青磚風(fēng)化表面修復(fù)

表面風(fēng)化程度輕微的青磚，采取清除表面分化部分，再刷保護(hù)漆，風(fēng)化程度嚴(yán)重或破損嚴(yán)重的青磚可采取剃補(bǔ)更換措施。

2.4木構(gòu)件修復(fù)及其他

木柱、木梁構(gòu)件的修復(fù)，本工程木柱較少，保存較好，主要存在較小裂縫。處理方法主要是用環(huán)氧樹脂膩?zhàn)臃舛聡?yán)實(shí)，清理表面，重新刷油漆。

屋面、樓面修復(fù)：原建筑樓面、屋面以木檁條（木梁）、板條上鋪石灰砂漿、上鋪紅色寸方大階磚作為樓層分隔結(jié)構(gòu)。這種樓面、屋面不防水，且剛度嚴(yán)重不足，使用年限非常有限，需定期更換維修，原有屋面、樓面大面積坍塌，無修復(fù)價(jià)值。故按照該施工工藝，使用同類材料重新制作，完善屋面排水系統(tǒng)，并提請(qǐng)管理單位定期管理維修。

木門、木窗、灰板條隔斷修復(fù)：根據(jù)現(xiàn)存門窗、格擋形制，采用同類木才制作，并作防腐處理。

地面修復(fù)：原地面以黃砂襯底、上鋪紅色寸方大階磚，不勾縫。按照原工藝、材料重新鋪砌地面。

結(jié)束語

限于歷史原因，該建筑當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)建造水平，基礎(chǔ)未經(jīng)有效處理，砌體強(qiáng)度較低，結(jié)構(gòu)布置隨意，樓面、屋面板剛度嚴(yán)重不足且不防水，使用時(shí)限嚴(yán)重受限，需定期管理維修。經(jīng)過本次對(duì)地基、墻體進(jìn)行加固處理，可作紀(jì)念觀賞性建筑使用。

參考文獻(xiàn)：

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剝離，結(jié)果南幫地面觀測(cè)點(diǎn)開始迅速下沉和移動(dòng)，滑坡開始，業(yè)已形成連續(xù)錯(cuò)落的倒臺(tái)階，景象可觀。

地面降水也是影響三號(hào)礦坑滑坡之重要因素，今年降雨量大，排土場(chǎng)流下的水，南幫地表水，緩慢的沉入地下，值得提出的是，三號(hào)礦9月份之前沒有建設(shè)排水溝，導(dǎo)致積水緩慢沉入地下，并且含水層的水也流入礦坑，業(yè)已構(gòu)成了滑坡的潤(rùn)滑劑。

從地質(zhì)水文條件來分析，地下水層，露天剝離開采形成了降落漏斗，工作幫外圍有疏干井，而非工作幫（南幫）沒有疏干排水設(shè)施，含水層的水流入礦坑過程中，由于滑床的土質(zhì)問題，很快的產(chǎn)生大量的水下滲之現(xiàn)象。

從地質(zhì)條件來看，白音華三號(hào)露天礦巖層：為細(xì)沙粘土層，泥巖層，地質(zhì)軟巖比例大，利于滑坡，煤層，巖層的向北傾斜也造成同時(shí)也造成了滑坡的重要條件。

4滑坡預(yù)報(bào)方法研究

4.1滑坡過程

滑坡從早期征兆出現(xiàn)到滑坡完成，經(jīng)歷著三個(gè)時(shí)期，即初始期、恒速度滑動(dòng)期和加速滑動(dòng)期。

4.2預(yù)報(bào)內(nèi)容

滑坡預(yù)報(bào)包括三部分內(nèi)容（三要素）：滑坡位置（范圍）、滑坡形態(tài)（類型）和滑坡發(fā)生時(shí)間。從邊坡管理角度，滑坡預(yù)報(bào)又分為：

長(zhǎng)期預(yù)報(bào)（幾個(gè)月至幾年），側(cè)重宏觀掌握邊坡穩(wěn)定狀態(tài)；

短期預(yù)報(bào)（幾天至一、二個(gè)月），認(rèn)真做好監(jiān)測(cè)及其它工作并采取相應(yīng)的安全措施；臨時(shí)預(yù)報(bào)（幾個(gè)小時(shí)到1～2天），采取安全措施；上述三種預(yù)報(bào)，以短期預(yù)報(bào)和臨時(shí)預(yù)報(bào)最為重要。

4.3預(yù)報(bào)方法

由以上分析可以看出，影響滑坡的因素是復(fù)雜的、綜合性的，因此滑坡預(yù)報(bào)也只能采取（至少目前是這樣）綜合的概率統(tǒng)計(jì)的定性預(yù)報(bào)法，我們可以利用回歸分析原理，通過對(duì)時(shí)間位移曲線的觀察，對(duì)加速變形階段的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)采用冪級(jí)數(shù)回歸的二次曲線方程去擬合觀測(cè)點(diǎn)圖?；貧w分析建立的前提條件是：監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移一定是進(jìn)入加速階段中后期，采用如下的冪級(jí)數(shù)回歸二次曲線去擬合

Y= a0+a1x+ a2 x2

式中：a0、a1、a2為待定系數(shù)。采用最小二乘法原理及求極值的法則，解出待定系數(shù)。

結(jié)束語

影響滑坡的因素是復(fù)雜的、綜合性的，利用回歸模型進(jìn)行滑坡預(yù)報(bào)，采取綜合的概率統(tǒng)計(jì)的定性預(yù)報(bào)法時(shí)，要綜合考慮邊坡巖體內(nèi)有斷層，且存在弱層面；連降大雨過程中或大雨過后；露天開采邊坡周邊原始地面下沉量較大區(qū)域。