智能污水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能污水处理系统，包括三个现场控制子站、上位机监控系统、工艺仿真、设备仿真和移动监控。三个现场控制子站负责全厂的数据采集和控制，通过现场总线和上位机监控系统进行通信，工艺仿真和设备仿真根据污水处理厂的各环节参数的动态变化，得出优化工艺运行参数，动态调整设备的运行状态。移动监控不仅使经营者在任何地方查看污水处理厂运行状态，而且方便专业技术服务部门进行远程指导。本智能污水处理系统自动化、智能化程度高，有效地解决了污水处理能耗、物耗、人耗高的问题。
【专利说明】
智能污水处理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及污水处理控制系统，特别是一种智能污水处理系统。
【背景技术】
[0002]目前，城市污水处理大都采用生物氧化法。由于城市污水处理厂处理水量大，其水栗、风机等设备的运转需要耗费较高的电能。因此，污水处理厂一方面发挥了污染物减排的重要作用，另一方面也是高能耗的行业。以一个3万吨/日污水处理厂(某省县级产业集聚区主要规模类型)为例，每个项目总装机1200—1500kW，运行功率700—900kW，年均运行电费230—320万元。由于污水处理的运行费用是庞大的、长期的，如果通过有效的控制能将城市污水处理厂的运行费用节省1%，也是个天文数字。
[0003]污水处理厂运行过程中，进水量、进水水质是动态变化的，其曝气量、回流量等关键运行参数也应随之变化，才能达到较好的处理效果，同时降低运行能耗。但目前，我国污水处理厂的自动控制技术水平较低，无法实现污水处理厂的智能化控制，使其各项参数在最优化的状态下运行，这就导致了很多污水处理厂风机、水栗等高耗能设备不管水量、水质的变化如何，都在设计的参数下运行，不仅造成了较高的能耗，也使污水处理效果达不到理想效果。
[0004]我国污水处理厂控制系统的现状是:手动与自动皆备，自制和引进并举。有些污水处理厂所采用的检测仪表大部分是精确度和可靠性较差的离线仪表，监测手段也是靠取样后测量，然后根据测量结果去调整设备运行状态。因此很难进行快速和有效的在线实时控制，往往导致出水水质的不稳定，也造成设备运行能耗较高。
【发明内容】
[0005]为了更好的解决以上问题我们开发了一套完全网络化的、开放性的基于IT系统集成控制技术的系统架构，结合污水处理的工艺特点制作大量的工艺仿真，配备专业的管理软件，实现了污水处理过程的优化运行和精确控制，最终达到节能降耗的目的，并且充分发挥了系统软硬件的功能，大大提高了系统的自动化程度，可以实现近乎无人值守的运行条件。
[0006]本实用新型针对某污水处理厂的具体情况提出一种智能污水处理系统，其技术方案是:一种智能污水处理系统，包括三个现场控制子站、上位机监控系统、工艺仿真、设备仿真和移动监控，三个现场控制子站、工艺仿真、设备仿真和移动监控均与上位机监控系统建立通信连接，三个现场控制子站为1#现场控制子站、2#现场控制子站及3#现场控制子站;三个现场控制子站负责采集和控制污水处理厂的各环节参数并通过现场总线和上位机监控系统进行通信；工艺仿真和设备仿真根据污水处理厂的各环节参数的动态变化，得出优化工艺运行参数，动态调整设备的运行状态，移动监控在远程监控污水处理厂的运行状态。
[0007]优选的，所述的1#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的进水水质参数，以及格栅系统、提升系统和沉砂系统的设备状态。
[0008]优选的，所述的2#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的水质参数，以及曝气系统、污泥回流系统的设备状态。
[0009]优选的，所述的3#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的出水水质参数和脱泥系统的设备状态。
[0010]优选的，所述上位机监控系统根据污水处理厂的各环节参数的动态变化，通过工艺仿真，得出优化工艺运行参数，通过设备仿真，动态调整设备的运行状态。
[0011]本实用新型提出的智能污水处理系统自动化、智能化程度高，有效地解决了污水处理能耗、物耗、人耗高的问题。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0013]图1为本实用新型原理框图。
【具体实施方式】
[0014]由图1给出，本实用新型提出的智能污水处理系统包括三个现场控制子站、上位机监控系统、工艺仿真、设备仿真和移动监控。三个现场控制子站负责全厂的数据采集和控制，其中1#现场控制子站负责采集进水C0D、氨氮、PH、流量、提升栗液位、粗细格栅液位差的数据，并上传到上位机监控系统，并负责格栅系统、提升系统和沉砂系统的设备状态采集和过程控制;2#现场控制子站负责采集生物池中的溶解氧和浊度仪，以及曝气系统、污泥回流系统的设备状态采集和过程控制；3#现场控制子站负责采集出水C0D、氨氮、流量和PH的水质数据，和脱泥系统的设备状态采集;三个现场控制子站通过现场总线和上位机监控系统进行通?目。
[0015]由图1所示的上位机监控系统，完成对污水厂的管理、调度、集中操作、监视、系统功能组态、控制参数在线修改和设置、记录、报表生成及打印、故障报警及打印等功能。通过IXD可直观地显示全厂各工艺流程段的实时工况、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌握全厂运行情况。
[0016]由图1所示的工艺仿真和设备仿真是智能污水处理系统的智能分析层，通过ActiveX控件与上位机监控程序进行通信，工艺仿真软件定时调取上位机监控系统的工艺数据和设备运行情况，实时监测进水水质和进水水量的变化，动态计算其曝气量、回流量等关键工艺参数，然后根据设备仿真软件将这些工艺参数转换成水栗和曝气设备的转速或者是运行频率。专业工程师定期对工艺仿真和设备仿真进行校核，以提高仿真系统的准确性和可靠性。
[0017]由图1所示的移动监控，可以使管理者通过手机或者平板电脑在远程直观查看全厂各工艺流程段的实时工况、各工艺参数的趋势画面，完成对污水厂的管理、调度。上位机监控系统具有远程发布功能，移动设备只要支持IE浏览器，即可实现远程监控的功能。
[0018]当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种智能污水处理系统，其特征在于，包括三个现场控制子站、上位机监控系统、工艺仿真、设备仿真和移动监控，三个现场控制子站、工艺仿真、设备仿真和移动监控均与上位机监控系统建立通信连接，三个现场控制子站为1#现场控制子站、2#现场控制子站及3#现场控制子站;三个现场控制子站负责采集和控制污水处理厂的各环节参数并通过现场总线和上位机监控系统进行通信;工艺仿真和设备仿真根据污水处理厂的各环节参数的动态变化，得出优化工艺运行参数，动态调整设备的运行状态，移动监控在远程监控污水处理厂的运行状态。2.根据权利要求1所述的智能污水处理系统，其特征在于，所述的1#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的进水水质参数，以及格栅系统、提升系统和沉砂系统的设备状态。3.根据权利要求1所述的智能污水处理系统，其特征在于，所述的2#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的水质参数，以及曝气系统、污泥回流系统的设备状态。4.根据权利要求1所述的智能污水处理系统，其特征在于，所述的3#现场控制子站负责采集和控制污水处理厂中生物池的出水水质参数和脱泥系统的设备状态。5.根据权利要求1所述的智能污水处理系统，其特征在于，所述上位机监控系统根据污水处理厂的各环节参数的动态变化，通过工艺仿真，得出优化工艺运行参数，通过设备仿真，动态调整设备的运行状态。
【文档编号】C02F3/00GK205676212SQ201620547867
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日 公开号201620547867.3, CN 201620547867, CN 205676212 U, CN 205676212U, CN-U-205676212, CN201620547867, CN201620547867.3, CN205676212 U, CN205676212U
【发明人】孟海峰, 陈鲲, 房传礼, 陈佳鹏
【申请人】河南和方科技有限公司