污水處理廠既是生活污水的集中處理設施,也是其主要的二次排放源。污水處理廠在線監測系統是監督并保障其實現達標排放、高效運行的信息化管理工具。它可以實現對區域內的污水處理廠的集中管理,還可通過分析污水處理廠之間的運行效率差異優化污水處理工藝。目前,越來越多的地方環保部門將在線監測系統作為區域污水處理廠運行監督管理及污水處理廠處理工藝過程管理的主要手段,市場潛力巨大。
面對城鎮污水處理廠的集中監管需求,我們提供了縣市一級在線監測系統的解決方案。
1.現場端
現場端數據采集傳輸設備可采用凱納HCR-PDC003/HCR-PDC111型物聯網數據采集傳輸儀。該產品已為環境在線監測應用進行了優化設計,符合HJ477-2009標準;內置了HJ212-2005通訊協議,可通過GPRS或3G方式進行多點數據傳輸,滿足監測數據傳輸需求;自帶UPS電源,斷電后可持續運行8小時以上,確保數據采集工作不間斷;產品具有自恢復系統,運行穩定,平均在線率可達95%以上,確保數據傳輸完整??梢?,上述產品完全滿足污水處理廠過程監控需求。
我們建議每個污水處理廠部署1-2臺數采儀,通過域網及串口方式從現場DCS基礎數據庫采集監測數據,也可通過模擬電信號方式直接從傳感器中取得數據。每臺數采儀使用1塊GPRS手機卡實現對最多4個應用平臺傳輸數據。
對于大型污水處理廠,也可選用凱納HCR-PDC211型數據采集控制儀進行多結點部署,該產品可在現場端完成各結點數據交互,然后通過一條鏈接通道向平臺發送數據,有效減輕上端平臺的并發處理壓力。
2.主要采集參數
參數 | 類型 | 參數 | 類型 |
---|---|---|---|
粗格柵運行狀態 | 開關量 | 細格柵運行狀態 | 開關量 |
進廠水pH分析儀pH值 | 模擬量 | 進廠水pH分析儀溫度值 | 模擬量 |
進廠水SS值 | 模擬量 | 進廠水總磷值 | 模擬量 |
進廠水總氮值 | 模擬量 | 進廠水氨氮值 | 模擬量 |
進廠水COD值 | 模擬量 | 進水管流量 | 模擬量 |
進水超越管流量 | 模擬量 | 生物池溶解氧 | 模擬量 |
生物池SS值 | 模擬量 | 生物池液位 | 模擬量 |
生物池加藥管流量 | 模擬量 | 鼓風機出風總管空氣流量 | 模擬量 |
鼓風機出風總管壓力 | 模擬量 | 鼓風機出風總管溫度 | 模擬量 |
鼓風機出口壓力 | 模擬量 | 鼓風機空氣流量 | 模擬量 |
提升泵電流 | 模擬量 | 污泥泵出泥管流量 | 模擬量 |
污泥濃度 | 模擬量 | 氧化還原電位 | 模擬量 |
光強值 | 模擬量 | 溫度 | 模擬量 |
出廠水總管流量 | 模擬量 | 出廠水pH分析儀pH值 | 模擬量 |
出廠水濁度值 | 模擬量 | 出廠水總磷值 | 模擬量 |
出廠水總氮值 | 模擬量 | 出廠水氨氮值 | 模擬量 |
出廠水COD值 | 模擬量 | 模擬量 |
3.數據中心
可根據用戶需求構建基于公有云或私有云的數據中心。推薦采用凱納實時工業數據解析存儲服務中間件實現數據解析、統計和存儲功能。該中間件產品支持安全的設備接入管理策略,可有效阻止非法設備入侵;支持可設計的動態統計策略,滿足污水處理廠數據倉庫的構建需求;配備高速的數據入庫引擎,支持Oracle、MySQL、MS-SQLServer等主流數據庫產品。
建議采用兩臺以上解析服務器進行集群使用,用于部署中間件的解析服務模塊;使用雙機熱備的方式部署中間件的管理器及存儲過程模塊。這一拓撲結構使用有限的硬件開支實現了高可用的數據解析入庫系統架構,降低了潛在的數據丟失風險。
對于大中型城市的污水處理廠在線監測系統,建議配備20T以上數據存儲能力的磁盤陣列,以滿足長時間監測和數據統計挖掘的需求。
4.數據有效性審核
為了加強污水處理廠的監督管理工作,確保自動監控系統正常運行,應審核前端監測設備傳輸數據的可靠程度,保證獲取數據真實有效。凱納有效性數據審核系統正是為可滿足上述需求而設計。
該系統通過校驗數據準確性與一致性并結合現場監督考核報表按照環保部發布審核方法統一管理污染源自動監測設備監督考核工作。該系統支持數據有效性審核標準工作流,通過企業自檢、對比檢 測、現場核查報表管理可以清晰了解設備安裝位置、布置記錄、參數設置記錄、設備穩定性、質量保證和質量控制、設備運轉率、設備核查記錄。各級監督部門可以隨時檢查,提高管理效率。
5.數據呈現
區域內污水處理廠空間位置分布的宏觀呈現可采用網絡地圖服務API實現;污水處理廠工藝過程監控的微觀呈現則推薦使用凱納數據呈現器及污水處理廠工藝處理過程組態組件包。
由于凱納數據呈現器提供了可視化的在線組態設計功能,因此能夠很好地應對系統交付后新污水處理廠接入時的工藝組態界面維護問題。
6.數據挖掘
依托于凱納實時工業數據解析存儲服務中間件可設計的動態統計策略,可實現對各污水處理廠的物料平衡核算及減排量統計。
結合海量監控數據及相關統計數據,使用凱納數據呈現器專業的復合圖表引擎可對各項數據進行相關性分析。我們可以通過借助這一功能識別區域內污水處理廠運行效率的影響因子,分析各影響因 子的敏感性,最終形成污水處理廠運行參數調優方案,實現數據價值的深度挖掘。