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基于力控SCADA软件的垃圾渗液处理实时监控系统 |
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作者：北京三维力控科技有限公司 |
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摘 要：本文以力控SCADA软件eForcecon、实时历史数据库pSpace为系统平台结合垃圾处理填埋过程中渗液处理的工艺要求实现了垃圾渗夜处理的实时监控、处理设备的远程部署管理以及环保数据与环境管理部门的无缝集成。
关键词：垃圾填埋 渗液处理 力控eForcecon SCADA软件 实时历史数据库 pSpace
1．概述
目前国内外对垃圾的处理主要有焚烧、填埋、堆肥以及综合利用等方式。其中, 垃圾卫生填埋以其相对费用较低、技术比较成熟、管理方便等优点成为我国现阶段采用较广泛的方式。在城市垃圾卫生填埋过程中，由于垃圾的分解以及降水、地表水、地下水渗透、灌溉、液体废弃物等综合因素的作用，产生了垃圾渗沥液。为防止垃圾渗沥液对环境造成二次污染，需对其处理方可排放。由于渗沥液的水质水量具有复杂、多变的特点，因此，针对具体情况，寻求技术经济合理的处理方式与工艺、技术，在城市垃圾日益增长、垃圾卫生填埋处置任务日益紧迫的今天，显得尤为重要。
2．垃圾渗液处理工艺介绍
目前国内外渗滤液的处理工艺有生物处理、物化处理、土地处理等多种。一般情况下必须将两种以上处理技术合理组合, 才能使处理后渗滤液达标排放。下表所示为常用垃圾渗滤液处理工艺。
3.垃圾渗滤液处理实时监控系统设计
3.1系统要求
现代化的垃圾渗滤液处理实时监控系统需要实现管理与控制一体化，实现办公自动化。控制系统不仅与下层控制设备有良好的接口，而且具有与上层管理系统集成的接口，具有可扩展性。
动态流畅的现场流程画面显示，能够让现场工作人员实时了解垃圾渗滤液处理流程中各个水质情况、进出水电导率、pH值、液位、流量、压力、温度、各个设备的运行状态等实时数据。同时具备强大的数据处理能力，具有故障报警、事件处理、用户权限管理机制。监控系统具备现场设备的远程管理功能。
整套系统具备可靠的冗余与容错功能，加强系统的可靠性，使整个系统能够长时间无故障运行。并且所有数据都可以上传到上级环保中心，实现数据汇总归档。
3.2系统架构
根据上述要求系统可分为现场采集监控层和环保监测中心数据汇总及远程设备管理层。系统架构图如图1所示。
图1 系统架构图
3.3现场采集监控层
根据工艺流程和监控要求，每个子站PLC共需要128点输入，其中开关量98 点；模拟量30点；28点开关量输出，共156点。作为控制主机的下位机采用了Modicon TSX Premium系列中型PLC，其中64点开关量输入模块2块，16点模拟量输入模块2块，32点开关量输出模块1块。据此系统选用了8槽无扩展式机架（带电源）。该系列PLC为模块化结构，系统配置灵活，功能强大，便于扩充，完全满足控制要求。
Modicon TSX Premium是施耐德电气公司推出的下一代PLC，是将其在工业通讯方面的经验和最新的TCP/IP技术相结合的结果。具有革命化的分布式结构。单机可控制的i/o点数达2048点。I/O方式具有革命化的分布式结构----BUS-X总线，支持多个控制器。通讯方式简便且强大，具备TCP/IP以太网，Unitelway，Modbus，Modbus plus，Fipway等方式。并且具有完备的热备系统。
现场数据的采集及监控画面的展示采用力控通用SCADA软件ForceControl6.1。ForceControl6.1与莫迪康PLC通过冗余的以太网网络进行数据交互，保证了数据的完整性，力控软件把采集的实时数据进行分析处理，按照工艺的要求以动态画面或曲线报表的形式进行显示。
力控ForceControl6.1支持支持主流的DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等1000多种厂家设备的通讯；支持大多数的环保仪表设备的数据采集，并支持相关污染源数据历史存储，方便查询，支持环保212标准上传。
图2 厂区平面图
图3 复合厌氧处理流程画面
图4 MBR处理流程画面
图5 纳滤处理流程画面
图6 报表显示画面
3.4数据汇总及远程设备管理层
环保数据一般需要保存三年以上的时间以备待查，目前环保信息中心多数采用的是关系数据库SQLServer、Oracle配以磁盘阵列的形式进行存储。当数据量小的情况下，弊端不是很明显。然而一旦数据量大到了一定的程度，占用磁盘空间大，查询速度缓慢等弊端显现，往往让人感到无法忍受。针对此类问题，因此环保中心配备力控pSpace5.0企业级实时历史数据库作为数据汇总平台，力控企业级实时历史数据库pSpace是一个高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性强、跨平台的开放式实时历史数据库系统。产品为完全的分布式结构，可任意组建应用模式，支持C/S和B/S应用，它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具；大容量支持企业级应用，内部实现高数据压缩率，可实现历史数据的海量存储，灵活的扩展结构可满足各种需求，具备广泛的安全性和可跟踪性。
数据平台支持远程部署，可以在线修改参数，适合多人协作开发，构建典型的分布式应用，可以同步构建历史站、事件服务器、报警服务器等多种应用模式。专门配备了远程部署—服务器以及远程部署—客户端工具。
远程部署功能
通过该平台可实现对现场设备运行数据的采集和上传，变量监控、参数设置，同时提供数据库存储保存现场设备运行历史数据。管理人员可通过web页面浏览现场设备运行状态数据、历史数据，并通过分析形成多种分析报表。另外平台还支持运行数据以指定存储形式提供给监控中心端维护和分析工作站进行数据分析处理，可同时实现上千个TCP连接的统一接入和管理。
4．小结
以力控SCADA软件eForcecon、实时历史数据库pSpace为系统平台结合垃圾处理填埋过程中渗液处理的工艺要求实现了垃圾渗夜处理的实时监控、处理设备的远程部署管理以及环保数据与环境管理部门的无缝集成，降低了垃圾渗夜处理过程中的生产维护与管理的成本。(end)
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(12/25/2010) |
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