自动控制系统在污水处理行业的应用

第一篇：自动控制系统在污水处理行业的应用

自动控制系统在污水处理行业的应用

摘 要：以保定市银锭庄污水处理厂一期工程为背景，介绍了自动控制系统在城市污水处理工程中的组成及重大作用，并说明了该系统在实际工作中的可行

性。

关键词：污水处理；PLC；自动控制系统；SCADA 概 况

随着工业自动化技术的飞速发展和产品价格的不断降低，PLC（Programmable Logic Controller）技术和SCADA（Supervision Control and DataAcquisition）系统的应用范围和应用规模越来越大，大大加快了我国工业自动化的进程。近年来，随着中央和各级地方政府对城市基础设施建设和环境保护的高度重视，城市污水处理工程的建设正以前所未有的速度发展，决策人员、工程技术人员和运行管理人员所共同关注的一个方面就是怎样提高和保证这些工程设施的功能、效率和管理水平，所以创建适合自己的自动控制系统，使污水处理工艺流程按最优设

计方案运行，就显得尤为重要。自动控制系统在污水处理行业中的实例

保定市银锭庄污水处理厂一期工程设计排水量80 000 t／d，总变化系数KX＝1．3，其中生活污水占65％，工业污水占35％，采用带前置厌氧段普通活性

污泥工艺。工艺流程如图1所示。

进水水质设计为：COD≤330

保定市银锭庄污水处理厂一期工程自动控制系统采用集散式测控管理系统，控制系统采用PLC＋PC的监控方式，设置一个中央控制室和4个PLC现场控制站，分为管理层（中控室操作员站）、控制层（PLC控制站）和执行层（现场测量仪表）。中央控制室与现场之间通过Sattbus总线形式通讯。

图1 工艺流程图就地控制时PLC只能监测设备的运行状态，由现场工作人员手动操作设备；在自动状态下，中央控制室还具有自动（Auto）与手动（Manual）两种控制方式：当处于Auto方式时，机器设备完全由中央控制室计算机按程序设计要求控制，而中央控制室只能监测设备的运行状态，此时使用的控制方法是PID（比例微分积分控制）调节，其数学表达式为：

其中：ΔP为调节器的输出变化量； Kp为调节器的放大倍数； e为调节器的输入，即偏差；

Ti为积分时间；

Td为微分时间。

当处于Mannal控制方式时，中央控制室人员可以通过SCADA系统远程监控设备的运行，并通过计算机向机器设备发送指令。所用PLC均采用芬兰Alaflaf公司生产的系列PLC，配置有开放式的网络通信平台，支持串行通信、现场总线

通信。

分布控制系统示意图如图2所示。

2．1 中央控制室

随着4C技术（computer，control，communication，CRT）及监控软件的发展，使用上位机监控管理系统已成为大中型控制系统的流行趋势，以PC机作为上位机应用于控制系统中能提供一种良好的人机界面，减轻操作人员的负担，提高管理水平。本控制系统设有一个中央控制室，属于管理层。内有一面模拟屏和2台计算机操作员站。模拟屏可显示全厂的工艺流程及主要控制参数以及全厂的设备运行状态；2台计算机操作员站操作系统为UNIX，组态软件为Sattgraph1200。2台计算机操作员站互为备用，他们均可各自独立完成整个工艺过程的监控。操作员站具有以下功能：

（1）显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的趋势、历史数据及历史记录。

（2）打印过程回路控制的参数给定值、报警记录和班报表等。

（3）报警设有优先级管理，任意管理均在屏幕上显示。

（4）在操作过程中，设有启动、停止和选择等软手动操作功能。

（5）实现编程、组态和修改等，操作员站装有功能强大的上位软件，以便

能方便、直观地组态和编程。

组态软件以UNIX操作系统为平台，用来操作图形、监控画面和图形内部管理。驱动程序用来构造和生成操作员站监控系统，提供了集数据采集、数据处理、流程控制、报警和报表打印等功能于一体的系统操作工具。图形界面包括2大部分：主画面和各个工艺阶段和报表、报警的分画面。主画面有全厂的所有厂房、设施设备和管道流向，分别用不同的颜色和形状表示，用来展示全部的工艺流程。分画面用来显示各个工艺阶段的详细参数和测量值，远程控制也需要进入到分画面进行操作。报表分画面用于打印和输出各个时段各个设备的历史数据，报警分画面用于设置报警级别、显示报警原因等用途。

2．2 PLC控制站

污水处理过程的共同特点是开关量多，模拟量少，以逻辑控制为主，闭环控制为辅。本控制系统根据工艺流程和生产控制要求及现场位置情况，设有4个现场控制站，包括进水泵房及马达控制中心、鼓风机房和脱水机房现场控制站。进水泵房和脱水机房及鼓风机房配有PLC操作员终端，可监视并控制PLC的运行状态和显示状态，代替常规设备如按钮、信号灯、数显表，并具有报警功能。每个PLC均由电源、处理器、接口、输入输出模块和通讯模块组成，他们之间通过Sattbus总线连接，每个PLC均采用相同的编程方法，有利于程序的编写和扩展。PLC工作方式为循环法，即每个周期扫描输入端口一次，读入输入模拟量和数字量，存入程序制定的存储单元；按照程序设计对每个模块进行检查，如发现错误，则运行相应的错误管理程序并报警；如各个单元正常，则通过输出模块管理各个设备的工作状态，控制机器运行。同时对这个周期的输入输出数据进行保存，通过Sattbus总线传递到上位机，进行数据曲线显示和报表打印。

2．3 现场测量仪表

污水处理厂的主要测量仪表有流量计、液位计、PH计、悬浮物浓度计、温度计、压力计、溶解氧计和取样器等。其中流量计按测量物分为气体流量计和液体流量计，按工作原理分为热传递流量计和电磁流量计，分别用于测量鼓风机输出的气体流量和管道污水

39和污泥的流量。液位计用于测量积水池和出水口的液位，量程为0～10 m；PH计用于测量进水和曝气池溶液的酸碱度。由于曝气池是整个污水处理工艺的核心，所以曝气池中的测量仪表作用非常重要，直接关系到污水处理质量。其中溶解氧计测量曝气池中污水的含氧量和曝气池中的微生物生存环境息息相关，必须控制在一个适合微生物生存的范围。溶解氧计将测得的数据传递到控制鼓风机的Oxygard系统，和系统设定值比较，根据差值由系统自动调整鼓风机的出风电磁阀门，控制鼓风量，防止曝气不足或曝气过量。悬浮物浓度计测量曝气池中污水的污泥浓度，传感器将水中的光线转换为电信号，变送器将电信号转换成4～20 mA标准信号，传递到Oxygard系统，经PID环节运算，再输出4～20 mA标准信号，控制鼓风量。曝气池阶段还有温度计和氧化还原电位计等，也十分重要，测量和控制原理大体和溶解氧计与悬浮物浓度计相同。所有的现场测量仪表的测量值都及时传送到中控室计算机操作员站，显示到

界面上。结 语

保定市银锭庄污水处理厂一期工程从建成运行到现在已经7年了，其自动控制系统运行良好，控制效果显著，达到了设计要求。由于其具有设计简单、投资少、控制效果好、易维护等优点，很适合中小型污水处理厂采用。

参考文献

［1］ 胡寿松．自动控制原理［M］．北京：科学出版社，2001．

［2］ 侯志林．过程控制与自动化仪表［M］．北京：机械工业出版社，1999． ［3］ 王洪臣．城市污水处理厂运行控制与维护管理［M］．北京：科学出版社，1997．

第二篇：糖厂自动控制系统在甘蔗压榨过程中的应用

糖厂自动控制系统在甘蔗压榨过程中的应用

云南云县甘化有限公司 陈庆周

在糖厂的生产过程中，为保证生产的安全进行，特别是保证蔗糖的质量，提高出优等糖的出糖率，必须对糖厂的压榨、制炼、锅炉、电力等车间的生产过程中的主要工艺参数进行监控。由于糖厂的工艺决定了糖厂的车间较为分散，监测记录参数量多，而且大部分靠人工操作，造成工人管理及调度人员劳动强度大，数据不准确，给糖厂的生产操作、调度及管理实现自动化带来了很大不便。因此安装糖厂工艺自动控制和参数监控系统有着重要的意义。它可以实现在线连续、自动监测、存贮及处理生产过程中各生产部位的工艺参数，优化现场操作条件，减轻工人劳动强度，同时，还要求可用便携式电脑在异地通过网络监控各设备工况及工艺参数、异地进行故障诊断及系统维护。为实现全面质量管理自动化打下基础。

目前很多糖厂进行自动化方面的改造，挖掘旧装备的潜能，减少人为因素，就会在降低生产成本、减少过程损失、提高劳动生产率等方面发挥重要作用，而且自动化方面的投入相对于设备投入来说，投资少，见效快。压榨机自动控制系统就是最好的方案之一：

1、压榨机自动控制原理和优点

1#榨机的控制原理：入榨的蔗料进入高位槽，设定料位的高度在40％左右，1#榨机衡速运转，当来料不均衡时SRI的高位槽感测元件发出电信号给和利时的DCS系统，DCS将电信号数字化处理再向ABB调速装置发出指令，ABB调整三级输送带的电机转速，从而达到均匀进榨的目的(优点之一)。一旦发生1#榨机扭矩超出负荷的限点，SRI的扭矩监测装置发出信号给DCS，DCS向高位槽挡板的电控执行器系统发出指令，减小挡板的开度，控制入料量，从而对齿轮箱和榨机起到保护作用(优点之二)。

2#一5#榨机的控制原理：蔗料由齿耙机分别送入2#--5#高位槽，设定料位的高度在40％左右，与1#榨机不同的是2#--5#榨机的转速可调，当来料不均衡时SRI的高位槽感测元件发出电信号给DCS，DCS将电信号数字化处理再向ABB调速装置发出指令，ABB调整本座榨机的转速，保证固定的料位高度和通过榨机的蔗层厚度，使渗透过程均匀，其结果是负荷平稳并提高抽出率和减少蔗渣的水分含量(优点之三)。

均匀渗透和蔗汁泵送原理：DCS系统根据入榨量向ABB调速系统发出指令，调节渗透水比例、水温和混合汁液位流量等，其结果是各榨机蔗层均匀渗透并能稳定混合汁锤度和泵送量(优点之四)。

纤维进榨原理：均匀进榨有两种理念，一是像国内普遍采用的基于核子称信号自动或手动控制入蔗带速度，以保证进入第一座榨机的甘蔗重量。由于甘蔗纤维分的瞬时变化导致榨机持蔗能力的变化，在手控的情况下需要榨机经常保持“开快车”状态，在自控的情况下需要调节第一座榨机的转数，两种情况均带来榨机负荷的波动。另一种是国外普遍采用的以高位槽料位调节入蔗带速度，维持第一座榨机转数恒定。此时通过榨机的纤维量不变，入榨的甘蔗量随纤维分的变化略有波动。我们采用国外这种用纤维量恒定代替甘蔗量恒定的均匀入榨模式，在维持榨机负荷稳定的前提下，提高了榨量(优点之五)。

2.压榨控制系统结构 2．1高位槽设计

像国内大多数糖厂一样云南云县甘化有限公司的榨机列原来只有在第1座压榨机上方装有垂直高位槽，其它5座榨机仅装有敞口斜溜槽。为实现压榨间全自动控制，公司的工程技术人员自行设计加工了其它五座呈10度倾斜角的密闭式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安装两条有机玻璃视窗，顺高度方向固定了lO个检测料位高度的电子元件。此时的高位槽有几个作用：

1)、作为流动物料的缓冲容器，便于自控系统检测元件的工作，以实时料位高度作为榨机自动调速的给定信号；2)、一定高度的料位对压榨机的入蔗产生压力，提高了榨机的持蔗能力；3)、料位的缓冲作用可避免蔗层厚薄不匀或两端不匀，减少了压榨机的负荷和扭矩的波动；4)、在同等负荷甚至较低负荷下，由于蔗层均匀导致了高榨量和高抽出；5)、活动挡板在扭矩瞬时增大到限点时被立即顶入，减少入蔗，当扭矩恢复后，立即释放挡板。

2．2检测单元

2．2．1高位槽传感器

高位槽传感器通过测量槽壁10个电极的导电性进行工作，当蔗渣自上而下流过这些电极时，就开始测其导电性。该传感器测试每一个电极中的微小电流，并检测此电流是否超过表明电极已被覆盖的临界值。由于电极镶在玻璃板上与槽壁绝缘，当蔗渣中的水分引起电极与槽壁之间通电并超过临界值，说明蔗渣已覆盖在某一电极所处的高度上。将最低到最高电极的覆盖率转换成10―100％的料位高度，再用4―20毫安电流输出模拟信号。

2．2．2扭矩监控系统

扭矩监控系统是一种短程遥感系统，它采用变形仪监测转动的榨机轴扭矩，该系统可直接安装在现存系统榨机轴上。它主要由四部分组成，主控系统、电磁感应环、发射装置、一对350欧姆变形仪。主控系统由几个插入式模块组成，包括提供24伏AC电源的供电模块，给电磁感应环提供动力的驱动模块，破译来自电磁感应环的信号并产生与榨机扭矩大小成正比例电流信号的接收器模块，以及将接收器模块的输出信号转换成4―20毫安输出信号的调节器模块。电磁感应环由内外两个环组成，内环装在榨机轴上随轴转动，外环固定并由主控系统通过屏蔽电缆驱动。发射装置模块装在内环上，该单元上包括一个变形仪放大器、一个校准桥和遥感元件，从外环接受电磁感应驱动并返回遥感信号。

变形仪焊在榨机轴上，并用导线与发射器相连，两套变形仪分别装在榨机轴相对两面。扭矩监控系统功能的描述为：在主控系统中，驱动模块提供给电磁感应外环一个交流电源，在内外环之间引发一交流电压，该电压经调节用于驱动变形仪和发射装置。在发射装置内部，变形仪校准桥的输出经变形仪放大器放大，转换成变频遥感信号，该信号穿过电磁感应外环和现场电缆到达主控系统。主控系统里的接收装置将遥感信号转换成交流信号，再经信号调节模块转换成4―20毫安输出信号。

2．3 DCS系统

2．3．1 自动控制系统

自动控制系统将采用以微处理器为基础的分散控制系统，主要有下列特点：

(1)系统设置3台以PC机为基础的操作员站，所有系统运行的参数、设备状态及工艺流程图，将在操作员站的CRT上以不同的画面形式显示。所有设备的启动／停止或开／关操作，也在操作员站上利用键盘完成。只有极少量重要参数或设备控制设有后备仪表与操作开关。各台操作员站可以独立完成各项监控功能，也可起到互为备用的作用。

(2)系统内设有冗余的通讯速率为100Mbps的高速以太网。操作员站与各控制器，以及控制器之间的信息交换，全由该通讯网络以数据通讯的方式完成。控制系统还可以通过该网络与其他生产车间的控制系统以及公司生产管理部门与领导进行数据通讯，随时收集并提供所需的各项信息。

(3)系统内设有3台现场控制站(柜)。每台现场控制站内设有冗余配置的主控单元或PLC，各项输入／输出参数将通过各类智能的I／0模块与主控单元连接，实现各项监控功能。现场控制站是用来完成现场信号采集、工程单位变换、控制和联锁控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。

(4)系统设有工程师站，供系统组态、检查或修改之用，并完成所有的数据下装和增量下装等。

(5)系统软件平台采用WINDOWS NT。配备各种符合国际标准的组态软件。系统具有很好的开放性，可以与其他控制系统或设备方便地连接。系统在运行过程中，可以在授权范围内在线修改各项组态，不会引起系统扰动。

2．3．2 自动调节系统

实现蔗料的平衡输送和均衡压榨，需要自动调节的项目包括：(1)输蔗带速度调节

根据第l座高位槽的料位高度，自动调节三级输蔗带速度，杜绝空槽或涨槽的现象。各台输蔗带的速度将按随动的原理协调调节，保持进蔗量的均衡。

(2)压榨机转数自动调节

压榨机列的自动调节是靠保持各高位槽稳定料位来实现，第1座压榨机根据榨量要求保持某一固定转速，由三级带的调速维持高位槽的料位稳定，保证均衡进榨。2―5座压榨机是靠自身的瞬时调速来稳定各自高位槽的料位，从而保证通过各榨机的蔗层厚度均匀，达到高榨、高抽出、低负荷的目的。

(3)渗透水与入榨甘蔗量比例调节

根据核子秤检测到的甘蔗入榨量，按生产需要合理地整定渗透水与蔗比配比值，由计算机自动控制变频器调节泵转速，实现渗透水加入量自动控制，使渗透水与蔗比保持在最佳值。

(4)渗透水水箱液位及渗透水温度调节

渗透水水箱液位调节，用液位变送器连续检测渗透水箱的液位，控制冷水加入量保持渗透水箱液位基本恒定，同时，水位超限，系统自动报警；

渗透水温度调节，用温度变送器连续检测渗透水的温度，并考虑冷水加入量，自动控制热水阀，保持渗透水温度基本恒定，控制精度优于给定值的±5℃。水温超限，系统自动报警。

(6)设置完善的连锁保护系统

各级输蔗带、齿耙机、榨机列连锁关停，保证任何一台设备在任何情况下停机时，前面的齿耙机和输蔗带立即随停。

2．3．3 集中监视

压榨系统要实现集中控制，其前提必须是在集中控制室内值班人员能对系统的运转情况进行集中监视。监视的内容主要分为两类：一类是系统运行的参数，包括：各输蔗带速度及迸蔗量，各压榨机的转速及马达的电流，渗透水、混合汁和送出蔗的流量，渗透水温度，压榨机油压，马达轴承温度，压榨机面辊的升降距离等等。另一类是机械设备运转情况，如压榨机高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工业电视的监视器与操作员站的CRT以外，基本上不装设常规的模拟仪表。对于核子秤这类特殊仪表则将其测量信号输入统一的监控系统，作为显示、累计、自动调节的原始信号。在集中监视系统中，可以对各项参数如电流等设置报警限值，一旦越限，自动报警。自动控制系统的记录功能有：报警记录、操作记录、定时制表、事故顺序记录(SOE)。各项测量参数可以根据要求作为历史数据保存下来，以备事故追忆查询及榨季后检修设备的依据。

压榨自动控制系统在糖厂中的成功应用，系统集计量控制管理为一体，采用核子称自动计量，采用电脑自动控制压榨机转速、料位、输蔗机、压榨机中间输送带、压榨机轴承温度、渗透水添加、物料均匀输送等的技术，将现代自动控制理论和计算机控制技术相结合，通过系统建模和模糊控制技术等先进控制算法，使甘蔗压榨过程按下达的指令均匀、恒定入榨，自动控制，机械设备平稳运行，减少尖锋负荷对设备的冲击，减少了能源消耗，减少设备损耗，甘蔗糖分抽出率稳定提高，为工厂创造更大的经济效益，真正体现了信息化对工业生产融合带来的好处。

2015年5月10日

第三篇：污水处理行业报告

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我国污水处理行业现状分析报告

来源：【尚普咨询】 2011-6-15 字体大小：[ 大 中 小 ]

我国经济的快速增长去的了巨大的成就同时也付出了惨痛的资源和环境代价。目前水资源、环境问题依旧严峻。经济与环境的协调发展才是我们最终的追求目标。因此21世纪可持续发展目标的实现需要我们共同努力。

一、目前存在的问题

(1)污水处理厂建设资金的短缺

我国虽然已建成污水处理厂100多座，但是还远远不能满足城市工农业生产和人民生活的需要，表现在某一个城市本身的处理率不高，也就是污水处理的量不够，还表现在大城市已开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作。但在中小城市，特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程。其主要原因之一就是没有专门建设资金，有的地区的水污染日趋严重，若等待有资金投入时再兴建污水处理厂，就会使环境趋于恶化，给人民生活带来不便，对人民身心健康带来危害，所以促使我们要多方筹措资金，加快水环境污染的治理，为子孙后代留下一个优美的生活环境。

(2)污水处理厂运行经费不能到位

全国目前已经建成投产运行的污水处理厂共计100多座，能够满负荷运行的污水处理厂不到1/3。没有满负荷运行的原因：大多数均是由于运行经费不能到位而造成的，有的省市没有收取污水处理费，有的是只收工厂、企业的，不收居民的，有的是工厂、企业、居民的都收了，但收费标准定得很低，远远不能满足污水处理厂正常运行所需的最低费用，使一些污水处理厂出现了能得到多少经费就处理多少吨污水的实际问题。这样长此下去既发挥不了建设污水处理厂应有的效益，也会使仪表、设备受损，同时也无法发挥污水处理厂专业管理人员的作用。

(3)进口设备的维修及设备备件的开发

由于大批的进口设备进入污水处理行业，经过几年的运转后，设备陆续会出现大小不等的损坏，特别是索赔期后的维修和正常的大修。这就需要有专业技能的技术人员来进行，若请国外的专家来维修，维修成本将会大幅度增高实在难以接受，若使进口设备能够维持正常运转，必须培养对进口设备维修保养的国内专业人员，使其掌握维修技能达到进口设备的维修标准。有了维修的专业人才还得有充足的备品配件，特别是一些将要淘汰的设备被引进中国，备品配件国外也不会再生产了，就需要国内自行测绘、加工制造，只有这样才能使进口设备发挥出它的作用，否则设备的损坏，配件的缺乏会影响污水处理厂的正常运行。

(4)污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门工艺

选择热门工艺是在选择污水处理工艺时，出现的单纯追求工艺新，追求时髦工艺，不考虑本地区的进水水质、处理水量以及出水用途的问题，在我国已建成的一些污水处理厂中，本来进水水质都比较低，还要选择ab法，结果不能得到充分的利用，造成设施设备的闲置。有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉，还过分强调除磷脱氮，采取a/a/o法，增大了建设投资也提高了日常运转成本，还有一些个别地区在建设污水处理厂时，看当时风刮什么工艺就采取什么工艺。

(5)污水处理后的再生水得不到充分的利用

巨大的投资建设了污水处理厂，经过处理后的再生水不能得到充分利用，甚至有的地区还将处理后的再生水与未经处理的污水混在一起同流合污，有的地区没有将再生水回用却排入大海造成淡水资源的浪费。目前世界的淡水资源极为匮乏，中国淡水资源的占有量在世界上排第121位，人均淡水占有量仅为2000 m3。

二、污水处理行业发展趋势

(1)经济发展与污水处理事业协调发展

经济发展与水环境污染是成正比的，也就是说经济发展的速度越快，相应带来的水环境污染就越严重。人民生活离不开水，工农业生产发展更离不开水，排出来的无论是生活污水还是工业废水都会带来不同程度的污染。经济的发展是需要资金投入的，保护环境不受污染，同样也需要钱，当资金有限的时候，就需要将经济发展和保护环境这两项硬指标进行有机的协调，不能造成顾此失彼或厚此薄彼的局面。若顾经济发展失环境保护，就会产生环境严重受到污染，再投入相当的资金也不会治理到原来的清洁环境。

(2)多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境

目前有世行贷款、亚行贷款、日元贷款，还有一些发达国家的政府贷款及商务贷款等。要根据我国某个地区的特点和对某种贷款的需要，选择好贷款渠道，充分利用国际金融的财力，搞好污水处理事业的发展，贷款是找人家借钱，要还本付息，这样我们虽然会给子孙后代们留下一些债务，但总比给他们留下一个恶劣的生活环境好得多。

(3)挖掘地方财力，走自筹资金的自力更生之路

自筹资金建设污水治理工程是最好的办法之一，它不仅将被污染的环境得到治理且没给子孙留下债务，但难度很大，由一个部门出资是不可能的，只能在政府的统一组织下由多方进行筹措。从城市建设资金，污水处理费，超标罚款，财政收入等方面共同努力集资，这种方法在中小城市更为适宜。

(4)发挥国家、地方各级政府的积极性，实行三家抬的形式来筹措资金

对污染严重、其污染源涉及面广、危害较大，又不是一个城市自己能解决的污染项目，要由所在省有关部门做好向国家有关部门立项，争取一定额度的建设资金，再由省有关部门拿出一定额度的资金，剩下的由所在市自己投入一定额度的资金，把集中在一起的财力用到治理项目中来，调动了各方的积极性。

(5)调动社会财力，发放建设专项债券

建设污水处理厂，消除水污染也是为人民造福的一项事业，政府一时又拿不出巨大的资金投入到治理项目的建设中去。为了使污染快速得到控制，向公民投放建设专项债券，给公民一定的高于银行存款利息的待遇，使公民的资金投入到基础设施建设，发挥这部分资金的作用，也能为政府解除一些资金筹措的忧虑，又体现了全民的环保意识。

总体来讲，我国应建立比较完善的污水处理法规，健全监管体系来扶持国内环保业得快速发展。推动污水处理行业想产业化、市场化迈进。

第四篇：MDS2710在污水处理上的应用

某污水处理厂无线方案

一、系统需求：

污水处理厂数据采集及控制系统。最远传输距离：20公里。主要采集的现场设备状态量。总共三个现场站，一个中控室。现场站和中控室之间要求双向通讯，现场站向中控室上传采集的数据和状态量，中控室向现场站发送命令。

二、需求分析：

现场站与中控室之间传输的数据量不大，采集数据及控制指令的时延要求不高，但由于系统需要控制，所以对无线链路的稳定性及可靠性还是有较高的要求。三个现场站为平房，中控室为3层楼，4个点天线架设高度均不高，目前对现场无线环境及地理环境均不清楚，天线如何架设？无线网络如何规划都需现场测试后再定。其中最理想的情况就是中控室楼顶架一个全向天线，三个现场站房顶架3个定向天线；如果因为地势起伏原因造成无线链路无法联通，一个办法是采用架设天线杆升高4个点的天线高度；另外一个办法是要选择一个中继点，该点位置比较高可以稳定的与4个点（中控室和3个现场站）通信。

三、设备选型

目前用于工业数据采集及控制的无线方式有两种：公网方式和专网方式。

公网设备最大的好处是可以利用现有的公网设施，只要公网覆盖的地方就能很快的接入，前期投入小；但缺点也很明显，一是整个数据网络的管理依赖移动公司和互联网，一旦出现问题无法自己解决，二是GPRS电台时延很大，不适合要求快速反映的采集及控制系统，特别是对控制时延要求较高的系统，最后一点是使用公网的费用不是一次性投资，如果采集控制点的数据量比较大的情况，后续的网络使用费也会很高。因此公网多用于城市的路灯控制等对时延要求很低，数据量很小的应用。

专网优点是自己专用网络自己能够很好的控制管理，出现问题能马上处理，二是专网的时延非常小这点对控制来讲尤为重要，另外系统属于一次性投资，建成后不需要其它费用；不足是专网需要自己架设基站，对于大范围覆盖来讲需要多个基站才能实现。所以专网多用于一定范围内的企业内部专用的、时延要求较高，传输数据量较大的应用。

针对用户的使用情况，我们建议采用专网模式。考虑到系统实际使用的需求我们建议采用链路稳定、传输时延小的MDS2710A电台作为无线远程控制的链路，MDS2710A电台工作稳定、接受灵敏度高、传输时延小，具有无委会核发的核准证，可以保证使用申请的频点不会受到其它设备的干扰，其无线传输速率可达9.6kbps,完全能够满足用户传输的需求，电台发射功率高，接受灵敏度好，链路稳定性高，能够保证无线的远距离传输。

四、组网模式：

MDS2710A数传电台采用点对多点轮寻模式，支持点对多点组网，用户将来如需增加现场站的数量非常方便。

考虑到现场站和中控室的天线位置都不高，如果中控制与现场站之间地势教平缓、障碍物阻挡不严重的情况，可以采用点对多点的方式，如图一所示。但如果中间地势起伏较大或障碍物遮挡厉害的，则需要在中心找到一个高点做中继，如图二所示。系统拓扑结构示意图如下所示：

图一 点对多点模式

图二 中继模式

五、网络管理

为方便用户对整个系统管理的要求，MDS电台可以提供网管功能，通过INSITE网管软件，用户在中控室即可对各个从站电台进行实时的状态监控和参数修改，从而实现远程管理。

第五篇：浅析信息技术在污水处理中的应用

浅析信息技术在污水处理中的应用

摘要：在第三次科技革命中，电子信息技术有了突飞猛进的发展，而且也越来越多地应用到传统的一些工业领域

。污水处理对保护水环境有着极为重要的意义，污水处理厂就是污水处理的前沿阵地。从前的污水处理厂处理工序复杂，不仅需要消耗巨大的时间、金钱、人力，而且往往效率也很低下。信息技术的发展在一定程度上就有效地解决了这些问题，将大数据技术等现代信息技术巧妙地运用到污水处理当中，不仅实现了各项资源的合理利用，并且保证了污水处理的高效率、高质量。但在信息技术的应用过程中也出现了一些问题，要重视这些问题并提出适当的解决方案，确保信息技术的合理运用。

关键词：信息技术；污水处理；应用

一、各项信息技术在污水处理中的应用分析

（一）物联网技术的应用分析

物联网是在互联网基础上进行延伸扩展的一项技术，它能将物物相连，在物与物之间进行信息的交换与通信。将物联网技术应用到污水处理系统中，使其实现了智能化、信息化。污水处理不再像从前一样需要工作人员时时监控，现在只需通过监测窗口就能掌握污水处理的每一道工序和每一处细节，各项数据也能进行实时监控并被一一记录下来。物联网技术通过智能感知技术便能采集污水的温度、湿度等各项数据，然后通过通信系统将数据发送到中央处理系统，系统经过普适计算分析后做出决策，再将决策内容发送到具体的设备处理器中，最终污水处理系统中的各项设备就可以做出智能精准的调整，更好地净化污水，增加可利用的水资源。

（二）大数据技术的应用分析

对大数据技术的应用的关键不在于掌握巨大的数据信息，而是在于对这些信息进行归纳分析和专业处理，使无序庞杂的信息变为条理有意义的信息。大数据分析不是对信息的收集，而是对信息进行再加工和再生产，是将信息进行增值处理的一项技术。污水处理是一项繁杂的任务，它的监测设备往往收集了大量的信息，但这些信息数量大、种类多、变化性强，我们往往不能直接看出数据背后的有效信息，由此便需要引入大数据技术。首先，应用大数据技术建立污水处理数据的数学模型，科学有效地分析筛选数据，对水质进行有效监控。其次，建立污水处理数据云平台，有效记录每次的处理数据，分析计算出相应的数值、指标，制定有效的污水超标治理方案。同时根据标准数据参数预防污水指数超标等情况的出现，做好应急方案。大数据的处理模式保证了信息处理的高效性和精密性，真实有效地反应污水处理的各项数据，计算出要监控的各项数据指标。

（三）软计算技术的应用分析

软计算技术是污水处理中必须要运用到的一项技术。污水处理系统是一项复杂的、动态的系统，在测量监控的过程中，一些不稳定、不确定的数据很难被实时测量，为了解决这个难题，就要运用软计算技术。与传统计算严格、精确的计算方法不同，软计算主要在不稳定、不精确的环境中进行推理计算，主要应用模糊集合理论、近似推理等方法。软计算的计算方法，有利于我们快速掌握和了解污水处理过程中的各种参数变化，将数据更加快速地显示和储存，使前沿控制更加快速有效。

二、信息技术在污水处理中的作用

(一）物联网技术在污水处理中的作用

物联网技术在污水处理中的广泛应用使污水处理实现了无人化、智能化，节省了大量的财力、人力，实现了数据的实时监控和即时录入，并且提高了污水处理的效率与质量，减少运营和耗材的消费，解放了劳动力，并且通过计算分析使水资源的利用率提高，坚持了可持续发展战略。管理人员可以在计算机端查看污水处理系统的运行信息，实现对污水处理每一个环节的有效监控，当有异常情况出现时，系统会自动发送信息通知管理员，使管理员及时做出调整。

（二）大数据在污水处理中的作用

大数据技术在污水处理过程中有效地降低人工劳动的强度，优化了各个环节的操作流程，使各项信息得到二次加工，优化了系统设计。此外，在数据监控过程中也能够及时发现数据的异常，能够让系统人员尽快采取措施解决相关问题，避免事故的发生。大数据系统还为污水处理的装置筛选、工艺处理、选择优化等提供了必要的数据支持。大数据技术使污水处理流程优化，使各项数据得到增值，提高了污水处理效率。

（三）软计算技术在污水处理中的作用

物联网技术和大数据技术解决了污水处理中较为精确的数据分析问题，而软计算技术就解决部分不稳定、不确定的数据的分析与处理问题。污水处理系统并非是单线输入单线输出的线性系统，它是极为繁琐的多输入多输出的一个动态系统，在处理过程中要求输出的水质量稳定且符合相关标准，但反应水质好坏的指标在这个过程中难以用仪器测量，这个时候，只能运用软计算技术进行测量。它通过各种计算方法的组合测量，采用分布处理的方式，在短时间内进行大量运算，反应现场情况，适应现场环境，降低不确定性。

三、信息技术在污水处理中面临的问题

尽管信息技术对于污水处理有很积极的意义，但在运用过程中也出现了一些不可避免的问题。

首先，行业内总体信息化水平不高。与计算机等行业相比，污水处理的信息化水平还有很大不足，而且在行业内的发展也很不均衡。虽然大部分的污水处理厂已经开始采用信息技术，但仍有部分污水厂并未实现机器的更新换代，较老化的硬件设备不能够满足信息化的需要，因此，也就不能够发挥信息技术在污水处理中的作用。

其次，实际流程并未实现信息化，信息系统的效率并未达到预想水平。在控制室的值班人员可以根据大屏幕对现场情况进行处理，但一线的值班操作人员却并没有从信息化系统中受益，同时他们也缺乏对信息化系统的应用经验，极度依赖专业的技术人员，使整个信息系统的效率并未想预想当中的那样高效，发挥不出信息系统的优势。

最后，缺乏相应的安全防护系统，如果有人恶意攻击污水处理厂的信息系统，就很容易导致信息泄露，造成巨大的财产损失。主要是因为信息系统中所采用的Windows操作系统没有加密和防护技术，很容易遭受外部不法分子的攻击和利用，使数据丢失，系统紊乱。数据库系统也存在着非常多的安全漏洞，很容易导致重要信息丢失和损坏。

四、信息技术应用问题的相关对策

首先要投入适当资金更换信息化需要的硬件设备，满足污水处理信息化建设的需要。其次，要加强对一线操作人员的信息化培训力度，让他们也体会系统信息化带来的好处，提高信息化系统的使用效率，与生产实际情况相接。优化相关管理制度，明确各级人员的职责分工，避免违规操作和怠慢工作现象的发生，降低安全隐患。最后，建立专业的安全隔离屏障，在各个基层站点配置防火墙，阻止来自外部的攻击。值得重视的还有要对信息数据库进行加密和防护，保障数据的安全。

五、结语

本文介绍了在污水处理过程中运用到的几种信息技术，分析了它们在具体操作中的运用，以及在运用过程中存在的一些问题，也提出了相应的解决方案。从本文中我们深刻地认识到信息技术给我们的生活生产带来的便利，因此我们要利用这些技术，推动现代社会的不断发展，将更多的信息技术运用到污水处理当中，更好的节约资源，提高效率。继续利用信息技术发展污水处理产业是当今污水处理的大方向，我们还要继续深入研究，积极将信息技术与污水处理等实践操作更紧密的联系起来。要根据信息技术的特点，合理将其运用到污水处理的具体实践当中。

参考文献

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