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1．概述

　　隨著人類社會(huì)不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水的緊張和水質(zhì)的污染，環(huán)境問(wèn)題日益突出，由此造成的水危機(jī)已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)：目前全國(guó)年排污量約為350億m3,但城市污水集中處理率僅為15％，全國(guó)超過(guò)80％的城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得原本具有泄洪和美化景觀作用的河渠變成了天然污水渠.針對(duì)目前的實(shí)際情況，國(guó)家提出要求設(shè)市城市污水處理率不低于60%，建制鎮(zhèn)污水處理率不低于50%的目標(biāo)。
　　雖然國(guó)內(nèi)很多大城市已建有污水處理系統(tǒng)，但是自動(dòng)化水平不高，大多局限于單點(diǎn)監(jiān)控或者局域網(wǎng)監(jiān)控。但系統(tǒng)需要擴(kuò)展時(shí)，由于設(shè)備的多樣性、通訊協(xié)議不統(tǒng)一，往往造成數(shù)據(jù)不能共享，設(shè)備局部故障會(huì)影響主體正常運(yùn)行，難以適合現(xiàn)在城市對(duì)污水處理系統(tǒng)的需求。

2．污水處理監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要求
　　☆ 現(xiàn)代化的污水理系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)管理與控制一體化，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化?？刂葡到y(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口，而且具有與上層管理系統(tǒng)集成的接口，具有可擴(kuò)展性。
　　☆ 集中管理、分散控制將風(fēng)險(xiǎn)分散，確保系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)部的配置和調(diào)整靈活，構(gòu)建彈性化，可根椐不同工藝處理要求及用戶需求進(jìn)行優(yōu)化。
　　☆ 具備很好的開放性和兼容性，可應(yīng)用不同品牌的軟硬件進(jìn)行整合，可無(wú)縫的把分期建設(shè)的系統(tǒng)融為一體。
　　☆ 可靠的冗余與容錯(cuò)，加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行。
　　☆ 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，具有故障報(bào)警、事件處理、用戶權(quán)限管理機(jī)制。
　　☆ 監(jiān)控系統(tǒng)具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理功能。

3．力控污水處理監(jiān)控系統(tǒng)方案
　　力控科技長(zhǎng)期在污水處理行業(yè)以產(chǎn)品的高質(zhì)量、高可靠性享有很高的聲譽(yù)。從污水處理能力4萬(wàn)m3/日小型污水處理廠到污水處理能力200萬(wàn)m3/日的大型污水處理廠，從陜西榆林煉油廠的污水處理廠到上海白龍港污水廠，從大慶石油管理局中引水廠到廣東番禺前鋒水廠，幾乎每座城市的污水處理系統(tǒng)都能找到力控產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例。
　　力控科技憑借著對(duì)中國(guó)污水處理行業(yè)多年積累的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)，在充分吸收國(guó)內(nèi)外水處理監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)污水處理的要求，結(jié)合力控產(chǎn)品特點(diǎn)，通過(guò)先進(jìn)的集成架構(gòu)為不同種類的用戶提供靈活的、開放的、可擴(kuò)展的解決方案。盡可能為用戶縮短建設(shè)周期、節(jié)省初期投資、降低運(yùn)營(yíng)成本以及能源消耗。
　　◆ 系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)冗余、數(shù)據(jù)庫(kù)冗余的方案設(shè)計(jì)，確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，當(dāng)SCADA系統(tǒng)在采集設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)備用路徑自動(dòng)投入，所有功能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，保證數(shù)據(jù)連續(xù)完整。
　　◆ 系統(tǒng)采用大型工業(yè)及實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)力控pSpace，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)海量數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮歸檔管理，不僅節(jié)省了磁盤存儲(chǔ)空間，而且為數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用提供決策依據(jù)。pSpace提供了豐富工業(yè)通訊接口及ERP業(yè)務(wù)接口，為系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了便利。
　　◆ 系統(tǒng)不僅可以與國(guó)際上主流廠家的PLC（如西門子、施奈德、歐姆龍等）進(jìn)行無(wú)縫集成，同時(shí)還支持國(guó)際、國(guó)內(nèi)2000種以上流行的 DCS、PLC、DDC、現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表等1000多種廠家設(shè)備的通訊；支持RS232/422/485、Modem、無(wú)線電臺(tái)、以太網(wǎng)（包括工業(yè)以太網(wǎng)）、GRPS/CDMA等多種鏈路以及網(wǎng)絡(luò)冗余、設(shè)備冗余等多種冗余方式。
　　3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3．2系統(tǒng)方案解析
　　整個(gè)污水處理監(jiān)控系統(tǒng)具有三層結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控層，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、處理層，數(shù)據(jù)應(yīng)用層。
　　◆ 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控層：
　　現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控畫面的展示由力控SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl6.1完成。該軟件采用分層、分布式的架構(gòu)設(shè)計(jì)，由數(shù)據(jù)采集I/O Server、數(shù)據(jù)庫(kù)DB、畫面展示View三部分組成，這三部分相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立，每一部分可以作為獨(dú)立的組件使用。
　　現(xiàn)場(chǎng)的儀器儀表、機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采用GPRS/CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)、RS485總線等通訊方式，經(jīng)由力控I/O Server實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速采集；數(shù)據(jù)庫(kù)DB對(duì)I/O Server采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，通過(guò)View以圖形、動(dòng)畫、報(bào)表、趨勢(shì)等手段展現(xiàn)水處理過(guò)程的工藝流程、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，完成操作員在上位機(jī)上的控制。
　　◆ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、處理層：
　　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、處理由力控企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace完成。
　　實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace匯集來(lái)自各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)壓縮后，周期性將數(shù)據(jù)送到文件歸檔，同時(shí)根據(jù)需要發(fā)布報(bào)警信息。
　　pSpace具有強(qiáng)大的計(jì)算引擎，pSpace計(jì)算引擎經(jīng)過(guò)對(duì)pSpace數(shù)據(jù)進(jìn)行二次計(jì)算和實(shí)施統(tǒng)計(jì)分析的功能，為數(shù)據(jù)的檢索、深層次數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　pSpace是一個(gè)高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺(tái)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，廣泛標(biāo)準(zhǔn)的開放性，方便污水處理廠上層運(yùn)營(yíng)管理單和運(yùn)營(yíng)監(jiān)管單位獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
　　◆ 數(shù)據(jù)應(yīng)用層：
　　以企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)平臺(tái)將企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)、數(shù)據(jù)瀏覽系統(tǒng)、數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以WEB的方式提供出來(lái)。用戶可以通過(guò)瘦客戶端、PDA掌上終端等方式了解企業(yè)信息，掌握工廠的運(yùn)行情況，并對(duì)整個(gè)城市的污水處理過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理、調(diào)度。

4．力控污水處理監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)
　　◆ 系統(tǒng)采用軟總線的并發(fā)訪問(wèn)機(jī)制，只需要利用ADSL或者靜態(tài)IP就能對(duì)多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)為并發(fā)處理、完全透明的解決方案，消除了一般國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件將GPRS網(wǎng)絡(luò)綁定虛擬串口，以查詢方式訪問(wèn)造成數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的隱患。解決了污水處理行業(yè)采用大量GPRS/CDMA無(wú)線通訊時(shí)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的問(wèn)題。
　　◆ 軟件具有豐富的組件接口，可通過(guò)GIS組件實(shí)現(xiàn)與GIS系統(tǒng)無(wú)縫集成，通過(guò)視頻組件實(shí)現(xiàn)了與視頻監(jiān)控、多媒體無(wú)縫集成。通過(guò)系統(tǒng)的無(wú)縫集成能夠把污水處理過(guò)程中的各種信息與反映空間位置的圖形信息、視頻信息有機(jī)結(jié)合在一起。GIS系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)， 3D技術(shù)的綜合應(yīng)用，使用戶在計(jì)算機(jī)前操作如臨現(xiàn)場(chǎng)。

　　◆ 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程設(shè)備管理部署功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到遠(yuǎn)程設(shè)備的啟停、工作狀態(tài)，遠(yuǎn)程設(shè)備的報(bào)警信息可迅速的反饋到中心控制室。報(bào)警分為四種方式：斷線報(bào)警（包括設(shè)備故障報(bào)警）、超標(biāo)報(bào)警、開關(guān)設(shè)備報(bào)警和異常情況報(bào)警?？梢造`活設(shè)定報(bào)警條件，并和現(xiàn)場(chǎng)人員的手機(jī)、短信綁定，在滿足報(bào)警條件時(shí)，自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息。

　　◆ 系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，基于WEB的配置、運(yùn)行、管理方式，減少了企業(yè)的管理維護(hù)成本。系統(tǒng)提供用戶名和密碼驗(yàn)證訪問(wèn)方式，可保護(hù)系統(tǒng)的安全。

5、結(jié)束語(yǔ)
    通過(guò)力控系列軟件建設(shè)的城市污水處理監(jiān)控系統(tǒng)信息平臺(tái)，不僅實(shí)現(xiàn)了污水資源化，完善市政監(jiān)管信息系統(tǒng)，而且加強(qiáng)了水資源的保護(hù)、加速水污染治理，實(shí)現(xiàn)了水資源的可持續(xù)利用。系統(tǒng)便于操作、易于維護(hù)，節(jié)省了大部分的設(shè)備維修開支，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。