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污水处理厂物联网案例

发布时间:2020-06-30 10:33:31点击量:

项目现状

1. XX县污水处理厂及泵站修建于2008年

2. 区域内的35个乡镇污水处理厂建设时间较早,处理工艺相对落后

3. 由于投入运营时间过长,导致现有设备及管理落后,场站设备出现问题全靠人工处理,逐级上报,问题反映慢,处理慢

4. 出水水质无法达到规定标准,无法应对各项督查

5. 前期建设时技术先进性不足,设备自动化程度较低

6. 需要投入大量人力物力,使得运营成本过高

7. 目前的污水处理厂,部分实现在场站内的工业自动化,但是只能在场站内部进行设备的自动化开关,且没有有效的数据统计分析,这为领导部门的决策指挥带来了极大的不准确性

8. XX县污水处理厂运营人员40人、5个污水提升泵站运营人员8人、35个乡镇污水处理站平均设立1人共计35人,共计83人运营成本较高;

9. 大部分场站均存在安全隐患,不能得到有效监管

 

需求分析

1. 采用运营管理云平台统一管理:将XX污水处理厂、5个污水泵站、35个场镇污水处理站的物联网系统纳入同一个污水处理运营管理云平台系统,对其进行统一管理。

2. 无人值守运营:实现自动化控制系统并融合到物联网运营管理系统中,达到无人值守,远程控制管理和降低运营成本等需求。

3. 减少人工成本:每个站建设配套的PLC自控系统、低压配电系统、安防系统、营运管理系统,做到各场站运营无人值守,以达到减少人工费用的目的。

4. 自动化操作:原有处理设施基本为人工手动、凭经验操作的现状。本次改造后从进水到出水整个生产线纳入自动化操作。在常规的设备上增加仪表,且所有设备、仪表接入PLC控制系统。系统会根据每个处理单元相匹配的仪表检测的数据调整设备运转,做到系统全自动化操作。

建设内容

1. XX污水处理厂、5个污水泵站、35个场镇污水处理站的物联网系统纳入同一个云端污水处理运营管理云平台系统;

2. 每个站建设配套的PLC自控系统、低压配电系统、安防系统、营运管理系统;

3. 自控系统和安防系统通过通过4G智能网关和污水处理运营管理云平台通讯连接;

4. 物联网系统总的中控室建设在县污水处理厂办公楼内;

5. 县综合执法局办公大厅,设立中控显示大厅,实时显示污水处理运营管理云平台整体监控动态,呈现到大厅显示器上;

6. 手机和平板电脑等移动智能终端,通过连接因特网,就能够随时随地的的监控关键数据;

7. XX县污水处理厂两个污水泵站35个乡镇污水处理站分别建设配套的自控系统、低压配电、安防系统(视频监控),相关数据都通过4G或5G无线网络传送的污水处理运营管理云平台,并在终端上显示,并在本地厂内,建立本地中控室,进行实时监控;

8. 建立营运管理系统,办公地点在XX县污水处理厂内,通过物联网系统,对整个污水处理进行远程营运管理。

 

方案拓扑

XX县污水处理厂(图1) 

实施后效果

项目实施后,相对比实施前,达到了较好的效果,实现了如下功能

数字化管理:实现污水处理各基础设施、设备等生产要素数据的自动化采集、信息互联和整合计算分析。

数字化服务:通过预测与分析,实现安全,稳定处理污水,可动态调整处理计划,分析处理过程中的运行参数,为排污平衡与优化提供决策性依据。

智能化运营:实时监测运行参数、运行状态、能耗值、报警预警信息等,实现整个污水处理生产流程、服务流程实时动态、精细的管理运作模工。

智能化决策:丰富多样的统计分析,为领导决策提供支撑,针对污水处理信息进行挖掘与统计分析,实现生产状况、能耗、设备运行情况、水质、环境质量等分析与评价。

无人值守运作:全新的智慧控制系统,较传统用工模式,减少了人员的现场值守,做到无人值守。

运营成本降低:系统运行后,产生最直接的经济价值,用工成本减少,运维成本减少。

具体对比如下表:

主要问题点

改造前

改造后

人员成本

1、厂区需要配备管理人、支持维护人员、监控值守人员、现场巡视人员等;

1、实现统一管理,技术24小时在线支持,站点无人值守,现场设备运行状态实时远程控。

控制管理

1、设备部份实现自动化,通过中控室进行控制,或者现场人工操作设备

1、通过中控室或者远程移动端,直接对其进行控制操作,不需要现场操作。

管理方式

1、一对一管理方式

1、一对多管理方式

2、云平台下监控管理所有子项

监管模式

1、各节点自有控制系统,无法统一就进监管

1、通过云平台,对所有自动化控制系统整合,可对其全部临管控制;

问题处理响应度

1、无提前预警、问题处理不及时,上报逐一上报

1、大数据分析,提前预警,信息通过多种方式传递给相关负责人,问题响应及时。

2、疑难杂证由平台技术提供解决性方案,提高处理效率。

数据实时性监控

1、各节点数据局限在本地中控室进行监控

1、移动端通过平台可实时掌握在线数据情况

数据计算

1、无边缘计算能力

1、通过大数据,平台及智能网关拥有边缘计算能力,可处理复多,复杂的数据,通过数据量的分析,建立相应的数据模型,提高整体的检测标准

数据存储方式

1、本地服务器存储,容量有限,可扩展能力不够

1、云存储,可扩展性,可随时随地调用相应数据

运维成本

1、人工费,水不达标

2、设备维护费等高

3、环保督查检查

1、人工成本节省50%以上

2、设备维护成本节省30%以上

3、完全达标,无督查压力

区域性

1、控制管理局限于本地中控室

1、移动端可做出与现场中控室相同控制方式,并响应更及时,同步速度快

水质标准

1、水质异常,提前预警不及时,处理慢,需人工进行调节

1、平台自动处理机制

2、永久符合出水水质标准


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