自动化监控系统在污水深度处理站的应用研究

李志鹏

（厦门格仑工程建设有限公司，福建 厦门 361012）

0 前言

在当下污水处理工作是一项绿色可持续发展的重要内容，而随着自动化监控系统的引入，污水深度处理站的日处理污水量将会大幅增多。自动化监控系统的应用可以最大限度的对污水进行深度处理，主要是依靠相关岗位的人员通过对计量信息进行分析和判断，从而调节生产。在现代化的工业领域中污水深度处理站要拥有先进的计量设备和相关处理技术，充分的保障污水处理计量信息的准确性，借助自动化监控系统和计量软件能够实现对污水处理信息的集中显示，更好的提高了企业的计量效率和污水处理水平。

1 工作概况

一般情况下企业的污水处理站日处理污水量较多，但是处理后符合再利用标准的合格水并不多，大概只占 60%左右。其余的废水将会通过管道输送到污水深度处理站进行二次处理，这一过程之后达到标准的用水就会输送在注气站成为锅炉用水。以油田企业污水深度处理站为例，生产工艺通常包括除油、除泥、除硅、过滤以及软化和外输等六个主要流程，涉及到的控制参数有温度、压力、硬度、浑浊度以及流量和液位等，控制的主要介质有污水、污油、空气、硅泥、药剂等，并且污水深度处理站的主要设施包括污水罐、过滤泵、提升泵、外输泵以及除油池和浮选机等。通过利用计量仪表中的 PLC、电磁流量计等进行测量数值，以调节生产活动。

2 自动化监控系统的工作原理

2.1 处理站PLC 控制系统

污水深度处理站的中控室控制系统采用的是PLC控制系统，主要用做现场的开关量信号以及模拟量信号。并且PLC系统是一种现场性控制设备，作为下位控制器时能够通过标准接口与上位的计算机进行通讯联系，能够修改控制系统中的各种参数和数据，同时PLC也能够向上位计算机发送测量得到的参数结果，通过计算机的显示功能帮助相关岗位人员进行分析和判断，然后实时存入到计算机数据库中形成参数变化记录。

2.2 自动化监控系统工作原理

自动化控制系统的工作原理实际上就是通过中控室的可编程逻辑控制器完成对现场中的各种仪表数据进行采集和汇总，然后通过标准信号将数据传送到 PLC的模拟量模块中，再传输到上位计算机中。也就是说上位计算机是通过可编程逻辑控制器实现对现场设备进行控制的。

3 计算机监控系统的构成

3.1 中控室和站长室

污水深度处理站的中控室和站长室的相关岗位操作人员基本上都是借助组态王建立的处理站自动化监控管理系统来对下位机进行有效的控制，并且还能够通过现场控制的总线以及通讯模块来和PLC系统的数据共享功能，能够高效的传达控制指令，并形成相应的设备执行操作。中控室和站长室在计算机监控系统中充当指挥和领导的作用和地位。

3.2 PLC 设备

污水深度处理站的可编程逻辑控制器（PLC）设备具有实现对处理站液位、流量、压力等关键数据的收集和一些基本控制功能，构成可编程逻辑控制器（PLC）的主要配置有主机架、扩展机架、通讯模块、电源、CPU接口模块还有模拟量和数字量的输出、输入模块等，主要的作用是对污水深度处理站中主要仪表所测量的数值通过模拟量的通讯模块传送到上位计算机中，以便于操作人员对污水处理进行有效的控制。

3.3 检测及执行元器件

当前污水深度处理站中自动化监测系统的主要监测和执行元器件包括现场计量的压力表、温度表、液位计以及流量计和浊度仪、电磁阀等仪表，工作内容是对污水深度处理过程中各个关键环节的数据和参数进行检测，保障污水处理设备能够正常运行，同时也对处理后的合格用水进行检测，并执行相关传输操作，实现了自动化对污水进行深度处理的目的。

4 自动化计量实现的功能

4.1 动态显示图表参数

在污水深度处理站的自动化监控系统中动态显示图标参数是一个重要的功能，使操作人员能够在中控室中的上位计算机比较明显的观察到现场各个污水处理水罐以及水池的液位情况，其中包括污水输水管的压力信息和流量信息以及水泵的开停信息等都可以用计算机中的动画形式清除直观的表现出来，以便于相关操作人员能够根据各项设备的工况进行合理的污水处理操作。

4.2 显示现场各仪表的实时数据

自动化计量能够实现的一个主要功能就是能够充分的显示出现场各个仪表的实时数据,并且在一定程度上还能够反映出每个仪表中各个参数的变化情况，操作人员可以在中控室和站长室通过上位计算机的操作控制对现场检测的仪表数值随时进行调用和显示，极大的便利了相关人员的操作和决策过程，是自动化监控系统所具有的优势之一，同时如果操作人员有需要还可以对检测到的参数数据进行历史查询和打印，从而使一定时间段的仪表检测数据变化更加直观。

4.3 实时数据显示

自动化计量最大的特点就体现在无需人为进行记录操作，自动监控系统直接能够将各个设备以及仪表检测的数据进行传输和信号转换，最终汇集到上位计算机的显示屏，由于数字量和模拟量模块的快速处理功能实现了自动化计量的实时显示功能，信息在传输到上位计算机的同时也储存在了数据库中，操作人员可以在任一时间对历史记录进行查询、删除以及打印等操作，也可以实时显示用于操作人员实时监控。

4.4 自动报警

自动化控制系统的自动化计量不仅仅只有测量仪表数据和监测设备运行的功能，它还能够在控制变量出现异常时发出警报。在污水深度处理站正常工作时，一旦监控系统监测的温度、压力、液位等数值超过了预设的相关参数，就会发出提醒信号警示操作人员对异常变量立即进行调节。这一过程中当自动警报响起，操作人员需要按照相关操作标准按下可编程逻辑控制器（PLC）中的报警确认按钮，即可停止警报，并且操作人员还要根据计算机中显示的报警画面和信息反馈到现场设备中进行故障排查和检测，然后对比报警信息和记录最终实现故障排除。

4.5 其他功能

自动化计量还能够实现对现场污水处理设备比如阀的开度进行自动控制和手动控制调节，是一种有效的现场控制管理功能和远程网络化控制服务的功能。除此之外通过开发数据库连接（OBDC）接口也能够实现第三方的商业数据接入，从而更好的对自动化计量参数进行设定，保障污水深度处理可以在自动化控制系统中高效率的进行污水处理工作。

5 结语

综上所述，在污水深度处理站中应用先进的自动化监控系统以及自动化计量软件能够很好的实现污水处理数据的收集和集中显示并实行有效控制。因此完善的计量设备和科学合理的计量技术能够为污水处理系统的基础工作提供一定的技术保障，比如可以应用于斜板除油池以及浮选机通过可编程逻辑控制器实现收油和排泥工作流程的自动化，相比于传统的人工和旧设备来说大幅度缩短了操作时间，提高了污水的处理效率。另外在自动化监控系统的支持下可以实现借助可编程逻辑控制器对多介质过滤器进行自动操作，使污水深度处理的参数更加准确、操作更加便捷，促进了污水深度处理技术的发展和创新，进而更好的建营造生态文明的社会主义和谐发展氛围。