污水處理廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

1、工程概述

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的工程范圍

某污水處理廠建設(shè)規(guī)模：一期為1.25萬m3/d，近期為2.5萬m3/d；遠期（2020年）規(guī)模5萬m3/d；采用多模式AAO工藝，出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918-2002)中的一級B標準，尾水通過出水泵房提升后排入長江。

本承包商將負責完成儀表及監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計、制造、測試、運輸、安裝、調(diào)試和試運行并按工作順序移交符合要求的資料。主要工程內(nèi)容如下:

? 現(xiàn)場傳感器和檢測儀表的安裝、調(diào)試；

? 控制系統(tǒng)設(shè)備（PLC）的硬件和軟件；

? SCADA系統(tǒng)硬件和軟件；

? 通訊和接口；

? 攝像監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件；

? 周界報警系統(tǒng)的硬件和軟件；

? 儀表電纜、監(jiān)控系統(tǒng)電纜（光纜）及電視監(jiān)控系統(tǒng)電纜（光纜）的供貨、敷設(shè)；

? 儀表系統(tǒng)/自控系統(tǒng)及攝像監(jiān)控系統(tǒng)工作接地、保護接地和防雷接地； ? 文件編制；

? 上述設(shè)備的設(shè)計、制造、采購、運輸、倉儲、工程施工、安裝、測試、試運行、人員培訓(xùn)、售后服務(wù)、按規(guī)定時間移交所需資料以及在規(guī)定的工期內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)總體運行；

? 與其他相關(guān)系統(tǒng)的接口設(shè)計、安裝、調(diào)試、配合協(xié)調(diào)。

? 根據(jù)本標特點進行細致的需求分析，結(jié)合工藝流程和總平面圖對系統(tǒng)方案進一步具體化和優(yōu)化。

? 負責本系統(tǒng)與相關(guān)子系統(tǒng)之間的連接工作，包括連接器材等設(shè)備的提供。對相關(guān)系統(tǒng)實施聯(lián)動測試驗收，明確該子系統(tǒng)是否符合設(shè)計要求， 1

并出具測試驗收報告或提出整改方案，直至驗收通過。

? 從系統(tǒng)設(shè)計、信息傳輸、布線、供電、信號和電源的過電壓保護、電

磁兼容性（EMC）等方面采取有效技術(shù)及提供相應(yīng)的管理手段來保證系統(tǒng)安全可靠地運行。

? 負責保證儀表控制系統(tǒng)達到系統(tǒng)功能及性能的設(shè)計要求，對儀表控制

系統(tǒng)所有設(shè)備器材的設(shè)計、制造、采購、運輸、倉儲、工程施工、安裝、測試、試運行、人員培訓(xùn)、售后服務(wù)、按規(guī)定時間移交所需資料以及在規(guī)定的工期內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)總體運行正常。

? 積極配合業(yè)主、設(shè)計部門和監(jiān)理等對土建工程、裝飾工程和其他系統(tǒng)

等一切與本系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)進行安裝規(guī)劃和技術(shù)協(xié)調(diào)，參加業(yè)主召開的工程協(xié)調(diào)會，力求符合整體的美學(xué)要求和工期要求。對所有工作作適當安排，所有安排必須取得業(yè)主的書面同意。

? 負責對業(yè)主有關(guān)工作人員進行培訓(xùn)，使業(yè)主的工作人員能夠獨立操作

和維護整個系統(tǒng)。

? 負責對業(yè)主有關(guān)工作人員進行培訓(xùn)，使業(yè)主的工作人員能夠獨立操作

和維護整個系統(tǒng)。

? 負責本系統(tǒng)傳輸線纜的敷設(shè)工作。

1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)境條件

1、環(huán)境溫度

建筑物內(nèi)：－5?C－+40?C

露天場地：－15?C－+55?C

2、結(jié)構(gòu)和材料

電子設(shè)備是模塊化結(jié)構(gòu)，其排布可防止插在不恰當?shù)奈恢弥小?/p>

電路板的設(shè)計符合IEC326，能防止污水廠環(huán)境腐蝕及濕、粉塵及熱對電路的影響。

3、濕度

所有設(shè)備在相對濕度5%~95%范圍內(nèi)任何環(huán)境中操作滿足規(guī)定的性能。

4、干擾、電磁場和射頻

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所有設(shè)備具有良好的抗電磁場、射頻干擾的能力。

進行電纜敷設(shè)和接地安裝時，將與動力電纜和其它可能產(chǎn)生任何干擾的現(xiàn)場設(shè)備相隔離。

5、安裝

當設(shè)備安裝在偏離垂直方向成10°傾斜角時，設(shè)備的性能不受影響。

6、太陽輻射

儀表及控制裝置在現(xiàn)場受到太陽光照射時，其強度在直射時，從暗到最大強度時，將滿足規(guī)定的性能要求。

最大強度假定為1000W/m2。

7、聲波

聲波范圍在測試極限范圍內(nèi)（符合IEC651），將不影響系統(tǒng)裝置的性能。

8、振動

當設(shè)備在測試極限范圍內(nèi)（符合IEC770）受到?jīng)_擊或振動時，仍能以要求的性能連續(xù)運行且不受到危害。

1.3 儀表和計算機監(jiān)控系統(tǒng)適用標準

1.3.1 總則

本承包商將嚴格參照標準實施工程，工程師將按照參照標準的規(guī)定進行工程的驗收。

若本承包商可以證明其它國家的相關(guān)標準與國際儀器儀表協(xié)會的同類標準相同，或者更嚴格，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意，可以采用其它國家的相關(guān)標準。

1.3.2 參照標準的縮寫

以下參照標準的縮寫具體為以下內(nèi)容：

1.3.3 部分參照標準

CECS81：96 GB/T8566-95 GB8566 GB/T12504 GBJ63-90 GB50057-94

《工業(yè)計算機監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)規(guī)范》 《信息技術(shù)軟件生存期過程》 《計算機軟件開發(fā)規(guī)范》 《計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范》 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》 《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》2000版

GB50343-2004 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB4208－93 GB7450－87

《外殼防護等級》

《電子設(shè)備雷擊保護條例》

IEC1000－1995 《電磁兼容性》 IEC1312－3

《雷電電磁脈沖的防護》

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IEC529－89 《外殼保護等級》

IEEE－472 IEC61754

《浪涌保護規(guī)格》 《光纖連接器接口》

GB50168-2006《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》 GB50169－2006《電氣裝置安裝工程接地裝置及驗收規(guī)范》 GBJ131-90

《自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》

GB50170-92 《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》 GB50093-2002《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》 JB/T 5234

《工業(yè)控制計算機系統(tǒng)驗收大綱》

2、監(jiān)控系統(tǒng)工程量清單

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3、儀表和計算機監(jiān)控系統(tǒng)

3.1儀表和計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

自控系統(tǒng)按分散控制、集中顯示的原則設(shè)置。設(shè)1個中央控制站、3個現(xiàn)場控制站。中央控制站計算機系統(tǒng)設(shè)于綜合樓二樓的中央控制室，采用具有C/S(客戶機/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)形式的計算機網(wǎng)絡(luò)，并可以與上級系統(tǒng)和周邊系統(tǒng)鏈接，現(xiàn)場站與中央控制室之間通過工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊。中央控制站主要完成全廠的數(shù)據(jù)通訊和調(diào)度管理。

全廠主要機械設(shè)備的控制采用就地手動控制、自動控制、中央控制站遙控的三層控制模式；其它設(shè)備采用現(xiàn)場控制、中央控制的兩層控制模式。 控制方式描述：

手動控制：設(shè)備的現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“手動/自動”開關(guān)選擇“手動”方式時，通過現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟/停、開/關(guān)操作。

中央控制站遙控：現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“手動/遙控” 開關(guān)選擇“遙控”方式時，操作人員通過中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設(shè)備進行啟/停、開/關(guān)操作。

自動模式：現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/自動”開關(guān)選擇“自動”方式，操作人員通過中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇“自動”方式，設(shè)備的運行完全由各PLC根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對設(shè)備的運行或開/關(guān)控制，而不需要人工干預(yù)。

控制級別由高到低為：現(xiàn)場手動控制、遙控控制、自動控制。

除了由中央控制室直接控制的關(guān)系到全廠運行調(diào)度的設(shè)備，中央控制室一般不直接參與設(shè)備的控制，而主要進行運行調(diào)度、參數(shù)分配和信息管理。中央控制室向PLC控制站分配所在單體或節(jié)點的運行控制目標，指令工藝設(shè)備投入或退出運行，監(jiān)控全廠生產(chǎn)過程。對于中央控制站允許投入運行的設(shè)備或設(shè)備組，其具體的控制過程由PLC現(xiàn)場控制站管理；對于被集控室禁止投入運行的設(shè)備或設(shè)備組，由所在PLC現(xiàn)場控制站控制其退出運行，并被標記為不可用設(shè)備，不再對其啟動。

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對生產(chǎn)過程的自動控制和報警、自動保護、自動操作、自動調(diào)節(jié)以及各工藝流程中的重要參數(shù)、設(shè)備工況等都將進行在線實時監(jiān)控。

某污水處理廠儀表及自控設(shè)計方案按工藝流程及工藝特點而制定的。根據(jù)工藝流程配置完整的液位、流量、水質(zhì)分析等檢測儀表。從工程實際情況及生產(chǎn)管理要求出發(fā)，采用集中管理、分散控制的模式，設(shè)置數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控計算機系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)分為二級：中央控制站（中央控制室）及現(xiàn)場控制站。中央控制室設(shè)在綜合樓內(nèi)，廠內(nèi)近期設(shè)3個PLC現(xiàn)場控制站、1個電力監(jiān)控站（工程量列入電氣部分），3個現(xiàn)場控制站分別設(shè)在加藥間控制室、變配電所控制室和出水儀表間控制室。

同時設(shè)立全廠管理信息系統(tǒng)，便于全廠生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度。

另外，為了使經(jīng)營管理人員能及時了解掌握現(xiàn)場情況，提前發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理，以保證污水廠正常運行，設(shè)立攝像系統(tǒng)，監(jiān)視廠內(nèi)生產(chǎn)及安全保衛(wèi)狀況。在污水廠圍墻設(shè)紅外入侵探測系統(tǒng)，防止外人非法入侵

某污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下圖所示：

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3.1.1 中央控制站組成

中央控制站硬件組成如下：

? 2套20”LCD寬屏操作員站/工程師站計算機，熱備冗余結(jié)構(gòu)。配套提供的操作系統(tǒng)為中文Windows XP或以上版本，計算機操作系統(tǒng)將具有在系統(tǒng)崩潰后一鍵自恢復(fù)的功能，或者安裝兩套獨立的操作系統(tǒng)。 ? 1套網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)服務(wù)器，配套提供的操作系統(tǒng)為中文Windows XP或以上版本，計算機操作系統(tǒng)將具有在系統(tǒng)崩潰后一鍵自恢復(fù)的功能，或者安裝兩套獨立的操作系統(tǒng)。

? 1臺激光黑白A3打印機，用作報警打�。�1臺噴墨彩色A3打印機，用作圖形打��；1套打印服務(wù)器（PRT03），用于管理打印機。

? 1套24口以太網(wǎng)交換機，設(shè)于中央控制室,以組成監(jiān)控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)。 ? 1套投影儀，帶150”電動屏幕,用以顯示操作員站相關(guān)信息。

? 1套UPS不間斷電源裝置：220VAC，3KVA，60分鐘，用于計算機控制系統(tǒng)的供電。

? 1套網(wǎng)絡(luò)通訊柜，尺寸為2100×800×600，安裝交換機、UPS等設(shè)備，并中控室計算機系統(tǒng)配電。

? 1套操作臺、工作椅。

3.1.2 管理信息系統(tǒng)組成

5套管理計算機，分別設(shè)于廠長室、副廠長室、總工程師室、化驗室、生產(chǎn)科室，以WEB方式對生產(chǎn)運行工況、工藝過程參數(shù)的實時查詢。

3套噴墨打印機，分別設(shè)于廠長室、總師室、生產(chǎn)科室。

本承包商將提供一套管理信息系統(tǒng)軟件，包括實驗室管理系統(tǒng)、生產(chǎn)報表處理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等等。

3.1.3 現(xiàn)場控制站組成

本承包商將提供3個現(xiàn)場控制站（PLC1~PLC3），1�，F(xiàn)場控制站（PLC1）

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