導(dǎo)語(yǔ)：城市生活污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著民眾生活水平的持續(xù)提高，城市生活污水排放量逐年增多。如何加強(qiáng)污水處理，避免污水的排放對(duì)生活環(huán)境造成污染，已然成為民眾的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。作為城市污水處理的主要場(chǎng)所，通過(guò)電氣與自控的科學(xué)設(shè)計(jì)，可進(jìn)一步提升污水處理質(zhì)量與效率?；诖耍疚囊噪姎庾钥叵到y(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析入手，探討并總結(jié)現(xiàn)階段污水處理中智慧排水的應(yīng)用，以期為城市環(huán)保工作開展貢獻(xiàn)助力。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；自控設(shè)計(jì)；智慧排水；設(shè)計(jì)方案

0引言

現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中，資源使用與人口數(shù)量增長(zhǎng)之間存在的沖突愈發(fā)嚴(yán)重，水污染問(wèn)題已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)地區(qū)存在。隨著物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，智慧城市理念一經(jīng)問(wèn)世就受到各個(gè)國(guó)家的重視。而智慧排水作為智慧城市中的核心組成，依托于電氣自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可最大化發(fā)揮出智慧排水的作用與功能。正因此，電氣自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及智慧排水的應(yīng)用，已然成為各個(gè)污水處理廠的重點(diǎn)研究課題。

1城市生活污水處理廠電氣自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

1.1涉及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。作為污水處理中電氣處理應(yīng)用的基礎(chǔ)前提，電氣設(shè)計(jì)需依據(jù)對(duì)污水處理廠實(shí)際情況的分析，進(jìn)行的電氣控制的強(qiáng)化，高質(zhì)量開展配電工作?？偨Y(jié)筆者獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作某泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)，審核強(qiáng)弱電各系統(tǒng)圖紙等工作的經(jīng)驗(yàn)，得出電氣設(shè)計(jì)并非是指處理廠照明電氣設(shè)計(jì)，而是針對(duì)自控系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)。通常情況下，開關(guān)、熔斷器為電氣線路設(shè)置中常用的電器，而針對(duì)電氣線路接通與斷開的控制，則是以電氣設(shè)備的觸電特征來(lái)實(shí)現(xiàn)有效控制，確保電氣系統(tǒng)中各個(gè)電機(jī)與電氣始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免對(duì)民眾日常生活造成嚴(yán)重影響[1]。1.2自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。針對(duì)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需秉持著資源信息共享、集中與分散管控的準(zhǔn)則，結(jié)合SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)行污水處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、處理工藝應(yīng)用、各項(xiàng)參數(shù)的全面監(jiān)控。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需重視對(duì)操作水平與管理水平的提升，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)工藝。通過(guò)對(duì)模擬量與開關(guān)量的模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)，確保其操控需求得到滿足。要想保證自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合預(yù)期要求，需重視對(duì)污水處理情況的綜合分析，以此為依據(jù)強(qiáng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例如在某污水處理廠改擴(kuò)建工程自動(dòng)化項(xiàng)目施工過(guò)程中，筆者與施工方相關(guān)人員深入到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)污水處理廠實(shí)際運(yùn)行開展考察調(diào)研，結(jié)合對(duì)考察資料的分析進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)滿足污水處理廠運(yùn)行管理需要的同時(shí)，也減輕了一線工作人員的負(fù)擔(dān)。

2智慧排水在城市污水處理應(yīng)用分析

2.1建設(shè)要求。要想最大化發(fā)揮出智慧排水的作用與功能，需以智慧排水體系的建設(shè)為基礎(chǔ)。而在具體構(gòu)建智慧排水體系過(guò)程中，需依據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)資源建設(shè)要求的分析，具體包括監(jiān)測(cè)、業(yè)務(wù)、基礎(chǔ)以及多媒體數(shù)據(jù)等。其中處理廠與泵站的智能預(yù)警以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)、指標(biāo)實(shí)時(shí)采集分析和監(jiān)控尤為重要。針對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)與采集，需囊括進(jìn)出水水污染檢測(cè)、水量檢測(cè)、集水井水位監(jiān)控。水污染檢測(cè)涉及到對(duì)污水的化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、固體懸浮物等物質(zhì)的檢測(cè)；針對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與采集，必須做到充分利用傳感器設(shè)備、檢測(cè)儀，實(shí)時(shí)且全面的監(jiān)測(cè)各類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、壓變、流量的模擬量與開關(guān)量，并將檢測(cè)值反饋至監(jiān)控中心[2]。智慧排水系統(tǒng)的運(yùn)行，依托于數(shù)據(jù)采集設(shè)備、智能采集終端、壓力傳感器、液位計(jì)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻監(jiān)控等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市排水系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)、全天候感知，而排水設(shè)備與管理部門則借助可視化的形式進(jìn)行有機(jī)整合，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)采集、處理、分析大量的信息，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建完善的模型，為相應(yīng)處理決策的制定提供幫助與參考。正因智慧排水體系的完善構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)從排污企業(yè)至排污口的全閉環(huán)管理，提升污水系統(tǒng)管理的精細(xì)性、動(dòng)態(tài)性以及智慧性。2.2工作目標(biāo)。智慧排水的應(yīng)用，其工作目標(biāo)體現(xiàn)為：借助對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)城市污水處理的感知物聯(lián)化、設(shè)施數(shù)字化、數(shù)據(jù)可視化、運(yùn)維信息化、管理科學(xué)化、決策智慧化，促進(jìn)我國(guó)污水建設(shè)事業(yè)不斷朝著智能化、智慧化的方向邁進(jìn)。2.3實(shí)現(xiàn)框架。立足于物理層面，智慧排水的系統(tǒng)架構(gòu)組成包括檢測(cè)與控制設(shè)備、監(jiān)控中心平臺(tái)、使用終端。不同組成部分之間的關(guān)聯(lián)依據(jù)為互聯(lián)網(wǎng)，充分利用監(jiān)控中心進(jìn)行城市污水處理廠的統(tǒng)一監(jiān)控、檢測(cè)與控制，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建完善且科學(xué)的智慧排水處理系統(tǒng)。針對(duì)智慧排水系統(tǒng)的構(gòu)建，借助對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建五層式系統(tǒng)架構(gòu)，包括感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層及展示層。所構(gòu)建的智慧排水系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程集中管理功能，可達(dá)到“遠(yuǎn)程治水”的目的[3]。不同系統(tǒng)層次功能不同，感知層主要功能體現(xiàn)為相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)與采集，即依托于傳感器的應(yīng)用，對(duì)各個(gè)地區(qū)處理廠進(jìn)出水水量、水質(zhì)及生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的檢測(cè)與采集。同時(shí)，應(yīng)用層可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備參數(shù)與環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)，遵循相關(guān)指令定期將檢測(cè)結(jié)果上傳至監(jiān)控中心。應(yīng)用層的有效構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、統(tǒng)一化的處理污水廠數(shù)據(jù)信息，依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行設(shè)備故障的預(yù)警；傳輸層的主要作用是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，等到數(shù)據(jù)采集完畢，利用物聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)將采集完成的數(shù)據(jù)信息傳輸至數(shù)據(jù)層；應(yīng)用層主要功能體現(xiàn)為對(duì)所有信息資源的采、存、管及查詢應(yīng)用，為應(yīng)用系統(tǒng)層提供數(shù)據(jù)支撐，具體運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)層主要包括信息資源規(guī)劃管理、數(shù)據(jù)采集加工、數(shù)據(jù)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等功能。應(yīng)用層則是通過(guò)智慧管理、智慧調(diào)度、智慧運(yùn)維等幾大應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的一體化、規(guī)范化、精細(xì)化、智慧化的智慧排水管理體系。展示層則是通過(guò)展示大屏、智慧排水網(wǎng)站、智慧排水APP、公眾號(hào)等向社會(huì)展示城市排水運(yùn)行情況。2.4設(shè)計(jì)特點(diǎn)。分析智慧排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)具體體現(xiàn)為：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市排水管道設(shè)施的實(shí)時(shí)、全面監(jiān)控，做到對(duì)城市污水排放情況的全面掌握。例如筆者參與杏林污水處理廠安防監(jiān)控系統(tǒng)改造項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)原有監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)8年，不僅存在嚴(yán)重的設(shè)備老化問(wèn)題，甚至部分監(jiān)控設(shè)備的夜視功能喪失。同時(shí)，原有的攝像設(shè)備均為模擬機(jī)，無(wú)法做到對(duì)數(shù)據(jù)信息的共享、存儲(chǔ)以及傳輸。對(duì)此，2016年該廠在長(zhǎng)度超過(guò)1000米的圍墻上進(jìn)行監(jiān)控器的安設(shè)，并在重點(diǎn)設(shè)施場(chǎng)所如化驗(yàn)室、設(shè)備室等區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控器的安設(shè)，以此促進(jìn)智慧排水系統(tǒng)的進(jìn)一步建設(shè)，并達(dá)到廠區(qū)全覆蓋監(jiān)控的目的。（2）動(dòng)態(tài)調(diào)控。依據(jù)對(duì)相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)輸送、泵站運(yùn)行以及污水廠運(yùn)行的動(dòng)態(tài)調(diào)控。例如筆者參與的廈大泵站項(xiàng)目改造中，以往采用的自耦降壓方法無(wú)法滿足系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求。對(duì)此，廈大泵站更新變頻器三臺(tái)，功率分別為90KW、90KW、45KW，并依據(jù)實(shí)際運(yùn)行要求，進(jìn)行二次線路與控制柜的改造更換，結(jié)合對(duì)自控系統(tǒng)的鏈接，達(dá)到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化、自動(dòng)化控制的目的。（3）預(yù)警與故障排除。依托于傳感器的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)存在的老化、破舊問(wèn)題，通過(guò)提前預(yù)警的方式來(lái)及時(shí)排除隱患，避免設(shè)備故障影響污水處理廠運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)，融合應(yīng)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，立足于智慧污水角度，進(jìn)行智能化、科學(xué)化安全污水處理方案的制定，進(jìn)一步提升故障維修效果，避免因人為失誤而影響到設(shè)備故障維修質(zhì)量。2.5應(yīng)用表現(xiàn)。通過(guò)對(duì)智慧排水的應(yīng)用，依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)排水系統(tǒng)全面檢測(cè)，以可視化等方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)施的整合管理，構(gòu)建以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的完善排水管理體系。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的智能采集與分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的科學(xué)分類并提前預(yù)警，若運(yùn)行期間出現(xiàn)故障或隱患，可第一時(shí)間通知管理人員，并為人員提供科學(xué)且合理的輔助決策，提升排水系統(tǒng)管理的精細(xì)化以及動(dòng)態(tài)化，做到排水系統(tǒng)的現(xiàn)代化、智能化、智慧化運(yùn)行。

3結(jié)束語(yǔ)

城市污水處理效果關(guān)乎到民眾生活環(huán)境能否健康、持續(xù)的發(fā)展，影響著民眾的生活質(zhì)量。對(duì)此，需重視對(duì)處理廠電氣自控的強(qiáng)化設(shè)計(jì)，加大先進(jìn)工藝、技術(shù)、設(shè)備的引進(jìn)力度，構(gòu)建完善智慧排水管理體系，為生活污水處理廠的自動(dòng)化、高效化、智能化運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]向萌,丁彩紅.小型城市生活污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)[J].水能經(jīng)濟(jì),2017,000(001):P.11-11.

[2]閆曉濤,桂芳.智慧水務(wù)在城市生活污水處理中的應(yīng)用研究[J].甘肅科技,2017,033(017):49-51.

[3]王軍.智慧水務(wù)在污水處理中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015,v.12;No.354(30):172-173.

作者:王志 單位:廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司