雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)

　　　《雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)》是中國(guó)石化集團(tuán)河南石油勘探局有限公司水電廠2017年對(duì)外協(xié)作項(xiàng)目。鄭州金斗云電子科技有限公司于2017年10月20 日通過招標(biāo)形式獲取外協(xié)項(xiàng)目資格，公司研究小組于2017年10月 20 日在水電廠進(jìn)行了外協(xié)項(xiàng)目開題設(shè)計(jì)。隨后，公司成立了項(xiàng)目組與河南石油勘探局有限公司水電廠項(xiàng)目組成員一起研究制定了項(xiàng)目合同書和設(shè)計(jì)書。項(xiàng)目合同于2017年10月生效。

通過對(duì)河水廠工藝現(xiàn)狀、工藝自動(dòng)控制存在的問題及運(yùn)行工況的分析研究，開發(fā)雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)一套，以提高河南油田雙河水廠智能信息化、自動(dòng)化管理水平，實(shí)現(xiàn)雙河水廠運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，能根據(jù)水量、水質(zhì)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)澄清池排泥、濾池反沖洗頻次，實(shí)現(xiàn)加藥加氯自動(dòng)控制，加壓泵房水泵運(yùn)行的遠(yuǎn)程控制，構(gòu)建具有在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸、故障報(bào)警、報(bào)表打印等功能的自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)，保障水廠供水的安全可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。 

   （一）項(xiàng)目背景

    1、水廠工藝現(xiàn)狀

    雙河水廠建設(shè)于1990年，設(shè)計(jì)處理能力為1.5萬m3/d。雙河水廠的水源來自5km外的虎山水庫，水質(zhì)濁度為5~30NTU?；⑸剿从芍亓Σ钪绷鞯诫p河水廠（水廠內(nèi)備有加壓泵房，當(dāng)水庫水位降低到一定位置時(shí)啟用），經(jīng)配水箱分流到兩座機(jī)械攪拌澄清池，再經(jīng)虹吸濾池過濾后進(jìn)入清水池，消毒后最后經(jīng)過加壓泵站加壓輸送到用戶。雙河水廠消毒方法采用三元二氧化氯法。

水廠主要工藝設(shè)施流程圖

    2、存在的主要技術(shù)問題 

    目前雙河水廠水處理工藝控制系統(tǒng)包括：澄清池排泥系統(tǒng)、濾池反沖洗系統(tǒng)、清水池水位控制系統(tǒng)，加藥及加氯系統(tǒng)，結(jié)合目前的生產(chǎn)運(yùn)行情況，主要存在以下幾方面的問題：（1）水廠水質(zhì)濁度，余二氧化氯，PH值，色度等水質(zhì)指標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)在線的連續(xù)檢測(cè)，無法實(shí)時(shí)采集工藝運(yùn)行參數(shù)，掌握水處理工藝運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行工藝方式；（2）澄清池排泥，濾池反沖洗不能根據(jù) 出池水濁度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連鎖控制，需人工實(shí)時(shí)頻繁操作；（3）加藥及加氯系統(tǒng)不能隨著進(jìn)水量及進(jìn)水濁度的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，藥耗較高；（4）加壓泵房設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需人工抄錄，值班人員對(duì)供水設(shè)備運(yùn)行工況不能實(shí)時(shí)掌握，滿足不了工藝運(yùn)行的需要。

    3、本項(xiàng)目研究擬解決的主要問題

    建立雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙河水廠運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)控制，根據(jù)水量、水質(zhì)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)澄清池排泥、濾池反沖洗頻次，實(shí)現(xiàn)加藥加氯自動(dòng)控制，加壓泵房水泵運(yùn)行的遠(yuǎn)程控制，構(gòu)建具有在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸、故障報(bào)警、報(bào)表打印等功能的自動(dòng)化控制平臺(tái)。

   （二）技術(shù)目標(biāo)

    在河南油田雙河水廠建立自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙河水廠運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，能根據(jù)進(jìn)水水量、水質(zhì)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)澄清池排泥時(shí)間、濾池反沖洗強(qiáng)度和次數(shù)、自動(dòng)調(diào)節(jié)加藥加氯量、控制加壓泵房水泵啟停及出廠水壓力，實(shí)現(xiàn)水廠生產(chǎn)的自動(dòng)化管理，提高水廠自動(dòng)化水平、保證供水水質(zhì)、優(yōu)化人力資源配置的目的。

   （三）技術(shù)內(nèi)容

    １、編制《雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案》。

    ２、建立雙河水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)澄清池排泥系統(tǒng)、濾池反沖洗系統(tǒng)、加壓水泵系統(tǒng)、加藥、加氯系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。

    ３、澄清池自動(dòng)排泥系統(tǒng)的開發(fā)，開發(fā)出具有自動(dòng)調(diào)整排泥頻次和運(yùn)行時(shí)間的自動(dòng)排泥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在不同進(jìn)水流量、濁度值變化的情況下，排泥裝置自動(dòng)排泥。

    ４、濾池反沖洗系統(tǒng)的開發(fā)，根據(jù)雙河水廠濾池液位高度限值，開發(fā)出濾池自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)，按照設(shè)定的液位高度值，實(shí)現(xiàn)濾池自動(dòng)反沖洗，并具有超限報(bào)警功能。

    ５、加壓水泵系統(tǒng)的開發(fā)，依據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)加壓泵房?jī)?nèi)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控、加壓水泵計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程啟停。

    ６、自動(dòng)加藥系統(tǒng)的開發(fā)，開發(fā)能夠計(jì)算出在進(jìn)廠水量和濁度發(fā)生變化時(shí)投加藥劑量的自動(dòng)加藥系統(tǒng)。當(dāng)因季節(jié)變化、濁度異常變化及水量變化無法遵從系統(tǒng)設(shè)定的比例關(guān)系時(shí)，應(yīng)能夠調(diào)節(jié)參數(shù)，以適應(yīng)新的投加關(guān)系。

    ７、自動(dòng)加氯系統(tǒng)的開發(fā)，進(jìn)行自動(dòng)加氯系統(tǒng)的開發(fā)，保證加氯量的大小隨進(jìn)水量的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)余氯值超過限定的0.3mg/L時(shí)，自動(dòng)加氯系統(tǒng)報(bào)警并自動(dòng)將加氯機(jī)投加量切換到設(shè)定的最小投加量。

    ８、建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水廠內(nèi)7個(gè)主要水處理設(shè)施的室內(nèi)監(jiān)控。

    ９、建立運(yùn)行水廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)，編寫“自動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用操作說明書”。

    10、進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。