大型污水處理廠SCADA系統解決方案一、方案概述隨著我國排水事業的迅猛發展，污水處理廠的數量不斷增加，如何能夠有效管理污水處理的過程，節約資源，提高經濟效益成為重點關注的問題。通過建設高穩定性和可靠性的SCADA系統，實現對污水處理廠污水處理過程的自動化管理與控制，節省現場操作所耗費的人力物力，提高工作效率。二、方案亮點在污水處理行業現場工作人員主要從事設備和工藝維護，對自動化相關知識了解較少，因此他們所需要的是一套穩定可靠、視覺逼真、操控簡便、診斷與自恢復能力強的SCADA系統。但是對于上層污水運營管理人員和監管部門，則是需要一套能夠方便進行數據統計、計算、分析具有靈活的生成報表、曲線等數據展現形式的軟件系統。1高性能與高可靠性的數據采集方案采用SCADA軟件操作員站雙機熱備配置來保證系統采集控制的可靠性。雙機熱備能夠保證當主機出現異常時，從機會在1秒鐘內代替主機工作，完全實現主機功能。圖4冗余功能方案中數據采集軟件KINGIOSERVER獨有的數據塊采集技術，解決了大點數高采集頻率通訊中的“瓶頸”，使采集性能達到最優效果。同時具備故障診斷和在線監視功能，為系統調試提供極大便利。圖5IOSERVER性能監視就污水處理廠自動化系統而言，在一個項目中會涉及很多種類不同型號的硬件PLC、儀表、變頻器等設備，需要控制的設備有污水提升泵電機、閘門、電動氣動閥門、粗細格柵電機、鼓風機等，隨著需求的變化還會進行系統改造或擴建，這就對SCADA系統軟件對硬件設備的兼容性有極高的要求。方案中采用的KINGSCADA軟件支持與國內外1500多家3000多種硬件設備實現快速可靠的通訊，通過簡單的參數設置即可實現與硬件設備的通訊。圖6支持設備2生動的界面效果與視頻信息無縫集成該方案采用的北京亞控KINGSCADA軟件，具有完美的圖形動畫界面展示功能，能夠將模擬動畫和現場視頻集成在畫面上展示給用戶，使用戶在計算機前就可以對現場任何設備和工藝流程一目了然。圖7畫面全集成圖形動畫圖8畫面全集成視頻信息污水處理廠上層運營管理單（例如某市排水集團）和運營監管單位（例如某市環保局）需要獲取污水處理廠現場實時數據，用于對污水處理廠運營情況進行實時監視。方案中采用的KINGSCADA軟件提供了豐富的接口，為不同用戶獲取數據提供便利。圖9系統開放性接口3生產運營管理有“據”可依污水處理廠SCADA系統要求實現生產運營過程中所有信息的歷史記錄，并且能夠通過多種方式對記錄進行查詢。針對上述要求系統采用工業數據庫軟件KINGHISTORIAN進行歷史數據的存儲，通過磁盤陣列的方式實現歷史數據的冗余。圖10工業庫數據存儲圖11歷史數據報表展示目前對于大型污水處理廠SCADA系統所存儲的歷史數據應用僅限于原始歷史數據的報表曲線等查詢，而沒有發揮出這些歷史數據潛在的價值。例如，通過歷史電耗數據和不同時間電價標準就可以分析出在什么時間進行耗電量較大的工藝處理過程可以將電耗成本降到最低；不同水質所需藥量是不同的，以往污水處理廠都是根據經驗進行加藥，有了大量原始數據的積累就可以分析出不同水質最優化的加藥量，降低藥耗成本。該方案通過基于工業數據庫的計算分析平臺即可輕松的實現類似上述的分析，形成優化的運營管理方案。圖12歷史數據分析展示4WEB門戶系統，信息共享平臺隨著網絡技術的不斷發展，移動辦公逐漸發展到各行各業，管理者需要隨時隨地都可以通過不同的上網方式即可了解到現場狀態，制定決策。方案中的WEB發布功能即為滿足這一需求所打造，系統提供完善的安全角色管理，保證系統的安全性。圖13WEB發布應用圖14WEB發布界面展示三、系統架構圖3解決方案架構圖四、系統功能1功能要點保證中心監控系統對設備操控的高度實時性、準確性與可靠性。對設備的操作須有嚴格的權限限制。實現對現場大點數數據的采集，應保證系統的穩定性，數據的完整性和準確性。實時數據處理與展示，數據展示應具有豐富的動態圖形、趨勢、報表等多種可視化途徑，應將現場視頻信息與實時采集數據、報警信息集成在同一畫面顯示。自動化系統是一個可持續改進、優化發展的系統，SCADA軟件應該能夠適應系統的發展變化。SCADA系統應能夠兼容各種不同廠家種類的硬件設備，方便系統改造升級，充分保護用戶初期投資并給用戶設備選型提供便利。數據存儲應具有高效的存儲壓縮性能，以達到海量數據高分辨率、高精度存儲并節省磁盤空間的目的。數據檢索應具備快速的響應速度，多客戶端訪問數據不應影響系統性能。提供快捷的分析工具使操作人員可以方便地完成數據存儲、查詢、分析、統計計算。所存儲歷史數據應該能夠滿足設備管理、工藝分析、成本分析、績效管理等需求。2產品組合該方案使用亞控科技軟件產品包括KINGSCADA全開發版KINGSCADA運行版KINGIOSERVERKINGHISTORIANKINGGRAPHICKINGCALCULATIONKINGAEKINGMODELKINGPORTAL五、方案總結通過建設高穩定性和可靠性的SCADA系統，實現對污水處理廠污水處理過程的自動化管理與控制，節省現場操作所耗費的人力物力，提高工作人員的安全性；把現場視頻采集信息無縫集成到SCADA動態模擬畫面，無論是對現場設備的操作還是報警信息展示都可以在SCADA畫面通過視頻和動畫上雙重展示，為系統上“雙保險”。SCADA系統采集的數據上傳到上層運營管理部門與運營監管部門；建立完整的歷史數據庫和報警事