許鐵強(qiáng) 胡曉峰 馬春雨 許云海/ 紹興柯橋排水有限公司

關(guān)于建立城鄉(xiāng)生活污水治理系統(tǒng)的探索

許鐵強(qiáng) 胡曉峰 馬春雨 許云海/ 紹興柯橋排水有限公司

紹興柯橋排水有限公司排水網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大，城鄉(xiāng)生活污水治理提到“五水共治”的日程上來(lái)，為切實(shí)做好城鄉(xiāng)生活污水運(yùn)維管理，公司對(duì)生活污水泵站和處理終端實(shí)施自動(dòng)化改造，排水公司自主研發(fā)了泵站自控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是在中控室開(kāi)辟監(jiān)控界面，建立遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)治理設(shè)施遠(yuǎn)程操作，運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有操作簡(jiǎn)單便捷、易于維護(hù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了泵站自控技術(shù)由依賴外力向自主設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。

系統(tǒng)；信息；控制；功能；數(shù)據(jù)；調(diào)度；泵站

1、引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，排水系統(tǒng)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。污水處理是城鄉(xiāng)水環(huán)境改善非常重要的方面，越來(lái)越受到市民百姓、地方政府乃至中央的關(guān)注和重視，成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈上不可或缺的重要環(huán)節(jié)。公司建立城鄉(xiāng)生活污水治理系統(tǒng)，系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是將排水管網(wǎng)運(yùn)行、生產(chǎn)管理應(yīng)用的信息化子系統(tǒng)，通過(guò)信息管理系統(tǒng)整合為一個(gè)綜合性應(yīng)用的排水管網(wǎng)運(yùn)行、生產(chǎn)維護(hù)、搶險(xiǎn)搶修調(diào)度的排水管網(wǎng)運(yùn)行指揮系統(tǒng)。通過(guò)權(quán)限設(shè)置、角色分配，排水設(shè)施運(yùn)維人員、調(diào)度人員、生產(chǎn)管理人員，通過(guò)一個(gè)門(mén)戶登錄可瀏覽相應(yīng)各子系統(tǒng)應(yīng)用功能，從而提升管網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)、輸配搶險(xiǎn)調(diào)度管理水平，提高排水管理工作效率和調(diào)度能力，減輕維、搶、調(diào)工作人員壓力和負(fù)荷，確保排水管網(wǎng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行，更好的為客戶服務(wù)。

2.城鄉(xiāng)生活污水治理系統(tǒng)具有以下功能：

該系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在管理層和自動(dòng)化控制層之間起到承上啟下的作用，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)共享、分析、交換的基礎(chǔ)平臺(tái)，幫助調(diào)度管理人員快速、準(zhǔn)確地掌握污水泵站運(yùn)行和管網(wǎng)輸配情況，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)度，及時(shí)準(zhǔn)確生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，全面提升公司的生產(chǎn)運(yùn)行管理效率，提高運(yùn)行安全保障水平。

2.1系統(tǒng)的指令發(fā)布：系統(tǒng)設(shè)計(jì)需具備對(duì)泵站的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時(shí)，每次控制指令下發(fā)必須設(shè)置控制密碼進(jìn)行控制操作。

2.2軟件容量：軟件具備大于等于50000點(diǎn)的外部信息采集能力，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)軟件必須具備至少15000點(diǎn)的信息存儲(chǔ)能力，所在的數(shù)據(jù)服務(wù)器硬盤(pán)必須能夠滿足保存3年以上歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力。

2.3系統(tǒng)硬件配置：1臺(tái)冗余的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、一臺(tái)通訊服務(wù)器、2臺(tái)操作員站。

2.4系統(tǒng)的主要任務(wù)：泵站、管網(wǎng)的工藝運(yùn)行參數(shù)、測(cè)流點(diǎn)、水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)，完成對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理和存儲(chǔ)、展示、報(bào)警，同時(shí)要把數(shù)據(jù)提供給優(yōu)化控制調(diào)度系統(tǒng)，并將系統(tǒng)優(yōu)化后產(chǎn)生的操作指令，通過(guò)數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)较到y(tǒng)遠(yuǎn)程站。

系統(tǒng)的基本情況如下：

1）、監(jiān)視畫(huà)面的數(shù)據(jù)刷新間隔時(shí)間為2S～5S，并且畫(huà)面支持無(wú)極縮放；

2）、系統(tǒng)架構(gòu)保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性與便捷性；

3）、工藝畫(huà)面顯示實(shí)現(xiàn)無(wú)極縮放功能；

4）、曲線繪制、顯示速度：條.20萬(wàn)點(diǎn)/20S；

5）、常規(guī)定制條件的年度統(tǒng)計(jì)應(yīng)在5秒內(nèi)得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果；

6）、系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

7）、系統(tǒng)支持進(jìn)程冗余，支持負(fù)載均衡；

8）、支持API/Webservice/.ODBC/OPC等數(shù)據(jù)接口，以便與他系統(tǒng)做接口。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要功能包括（不限于）：泵站遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集；遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定（遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)）；泵站遠(yuǎn)程控制；泵站工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示；下達(dá)調(diào)度和操作命令；報(bào)警顯示、管理以及事件的查詢、打?。粚?shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、歸檔、管理以及趨勢(shì)顯示；歷史數(shù)據(jù)的管理、存貯；帶有相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成和打印；控制權(quán)限的確定；通信監(jiān)視及管理；系統(tǒng)診斷、故障分析及處理等。

3.污水泵站主要數(shù)據(jù)及功能具備以下功能：

3.1主要數(shù)據(jù)或設(shè)備顯示狀態(tài)：

1)、顯示主要數(shù)據(jù)(液位、流量、壓力、電流)

2)、顯示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)：

泵機(jī)：運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、故障狀態(tài)

格柵：運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、故障狀態(tài)

閥門(mén)：開(kāi)運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、全開(kāi)狀態(tài)、全關(guān)狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)

啟閉機(jī)：開(kāi)運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、全開(kāi)狀態(tài)、全關(guān)狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)

輸送機(jī)：運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、故障狀態(tài)

3)、顯示網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)：顯示泵站當(dāng)前通訊狀態(tài)

4)、控制模式切換：全自動(dòng)控制、上位機(jī)手動(dòng)控制之間切換

3、2、控制功能:

泵機(jī)：開(kāi)泵、關(guān)泵

格柵：開(kāi)泵、關(guān)泵

閥門(mén)：開(kāi)閥門(mén)、關(guān)閥門(mén)、停閥門(mén)

啟閉機(jī)：開(kāi)啟閉機(jī)、關(guān)啟閉機(jī)、停啟閉機(jī)

4.系統(tǒng)報(bào)警畫(huà)面主要功能：

1）、彈出報(bào)警窗口：一旦報(bào)警產(chǎn)生，立即彈出報(bào)警窗口。

2）、瀏覽報(bào)警窗口：瀏覽整個(gè)系統(tǒng)報(bào)警情況

3）、報(bào)警信號(hào)：

泵機(jī)：總故障及各潛污泵分故障；

液位：上限液位、下限液位報(bào)警；

壓力：當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓力報(bào)警；

通訊狀態(tài)：通訊狀態(tài)中斷；

智能報(bào)警：當(dāng)液位、泵機(jī)電流、壓力、流量等參數(shù)，相關(guān)兩個(gè)以上參數(shù)發(fā)生不符合正常運(yùn)行的異常狀況時(shí)，發(fā)出泵站運(yùn)行異常報(bào)警，并給出系統(tǒng)分析的參考故障點(diǎn)。

5.參數(shù)設(shè)定畫(huà)面主要功能：

1）、液位上限報(bào)警液位

2）、液位下限報(bào)警液位

3）、開(kāi)關(guān)泵液位設(shè)定

4）、壓力上限報(bào)警值

5）、壓力下限報(bào)警值

6.結(jié)整語(yǔ)

系統(tǒng)建設(shè)完成后，將實(shí)現(xiàn)排水信息分析、處理和應(yīng)用。隨著應(yīng)用的不斷深入，將會(huì)不斷地進(jìn)行深度推廣。通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)將達(dá)到如下效果：一加快實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)村（居）生活污水治理，實(shí)現(xiàn)“百村萬(wàn)戶”；二是終端處理達(dá)標(biāo)、就地處理模式；三是加快智慧水務(wù)建設(shè)；四是著眼實(shí)效，系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高污水收集量、收集率，確?！笆盏眠M(jìn)，排得暢”，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)改造成本也實(shí)現(xiàn)大幅下降，每個(gè)泵站或終端可節(jié)約費(fèi)用15萬(wàn)元。目前，全區(qū)列入城鄉(xiāng)生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理的村（居）共計(jì)261個(gè)，其中村級(jí)污水泵站約150座、終端處理池約630座，該套系統(tǒng)全面鋪開(kāi)后，預(yù)計(jì)總共可節(jié)約費(fèi)用1.2億元。城鄉(xiāng)生活污水治理設(shè)施運(yùn)維管理自控系統(tǒng)在柯橋華舍街道大西莊村和西蜀阜村進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，取得較好效果。