吉化污水處理廠遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設計和開發(fā)

【摘要】：吉林石化公司污水處理廠主要承擔處理吉林石化公司工業(yè)廢水和吉林市部分地區(qū)30余萬人口居民生活污水的處理任務。設計污水處理能力為5000立/時，目前實際處理負荷14萬噸/日左右?，F(xiàn)共有20余個中間提升泵房，每個泵房正常晝夜倒班需4～5個人。由于各運行泵房分布較散，地理位置比較偏僻，員工上下班和工作期間安全管理問題都較多。運維人員需在多個泵房間巡檢，工作內(nèi)容單一，但工作負荷較大。同時，排水方式普遍使用人工手動控制，存在工作量大、成本高、效率低、響應慢、安全風險因素大等缺點，這種管理辦法與城市發(fā)展的要求越來越不相適應。 為了解決在工廠在污水中間提升處理過程中存在的能耗、成本、安全、設備、勞動生產(chǎn)率等方面的問題,我組織課題組結合化工行業(yè)中對于污水排水系統(tǒng)的實際需求，改變傳統(tǒng)控制方式的缺點，結合先進的計算機技術和自動化控制技術，組織開發(fā)研制“遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)”。整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與檢測、現(xiàn)場監(jiān)測與控制、遠端監(jiān)控三部分組成。要實現(xiàn)的功能包括：①手動/自動控制泵的啟停；②監(jiān)控污水池液位；③監(jiān)測泵是否泄露、超高溫、過載；④污水池高/低液位報警功能；⑤顯示泵的工作狀態(tài)；⑥泵房間的泵的連鎖控制功能；⑦無線數(shù)據(jù)傳輸功能。利用“遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)”管理平臺，可實現(xiàn)自動檢測污水池水位和其它參數(shù)，控制水泵輪流工作與適時啟動備用泵，合理調(diào)度水泵運行，有效的提高泵機的利用率，延長電機使用壽命，減少事故停機時間，提高排水能力，可以完全實現(xiàn)排水自動化控制和泵房遠程監(jiān)控。正常情況下每個泵房的現(xiàn)場改造周期是一個月的時間，改造準備周期是2個月的時間。 通過遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在生產(chǎn)管理上，通過建立計算機數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，將采集數(shù)據(jù)與泵站各個工藝環(huán)節(jié)的要求達標數(shù)據(jù)進行比較、分析、處理，得出對各個工藝環(huán)節(jié)參數(shù)的自動評價，并自動得出針對工藝設備運行的控制方案，直接控制工藝設備的運行；同時通過操作界面提示操作人員，該進行何種操作與調(diào)整，以保障各個工藝環(huán)節(jié)參數(shù)達標運行。計算機自動分析和判斷現(xiàn)場設備的故障識別與報警系統(tǒng)，系統(tǒng)并自動發(fā)出參考指令，提示操作人員進行故障處理。同時，自動化無人控制可以合理減配值守人員，降低勞動負荷，大大提高作業(yè)的安全生產(chǎn)系數(shù)、降低生產(chǎn)成本。 通過遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，在經(jīng)營管理上，實現(xiàn)降低勞動強度、提高勞動效率、節(jié)約能耗、產(chǎn)品優(yōu)質達標。該系統(tǒng)的關鍵技術實現(xiàn)了對中間提升泵房的全自動化控制管理，為工廠減員增效提供了條件，利用優(yōu)化調(diào)度在線運行，實現(xiàn)了節(jié)能、增效，創(chuàng)造了巨大的效益。預計無人值守泵站遠程監(jiān)控系統(tǒng)投入運行后，可以有效降低運行管理人員的勞動強度和人員配備，每年僅減少用工可達100人，可節(jié)約人工成本1000余萬元。遠程無人值守監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)以其完善、可靠的監(jiān)控及保護功能，可有效的避免以前常發(fā)生的設備事故，減少了設備事故損失，平均每年減少設備損失100余萬元。系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控后，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便了查詢，為污水處理裝置的運行管理與調(diào)度決策提供了方便，保證了調(diào)度的實時，促進了管理水平的提高。對于企業(yè)的生產(chǎn)效率和現(xiàn)代化管理水平也具有一定的理論研究價值和現(xiàn)實的指導意義。 【關鍵詞】：信息管理 無人控制 遠程監(jiān)控 成本優(yōu)化
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP277
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意義11-12
• 1.3 研究方法和內(nèi)容12-15
• 第2章 吉化污水處理廠作業(yè)流程的現(xiàn)狀與困境15-21
• 2.1 污水處理廠作業(yè)流程的現(xiàn)狀15-17
• 2.2 污水處理廠作業(yè)流程面臨的困境17-20
• 2.3 污水處理廠作業(yè)流程中急需解決的問題20-21
• 第3章 吉化污水處理廠遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設計思路與方法21-31
• 3.1 污水處理廠遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的思路21-22
• 3.2 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設計22-24
• 3.3 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)組成及工作原理24-27
• 3.4 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)難點及解決方案27-31
• 第4章 吉化污水處理廠遠程無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設計與測試31-60
• 4.1 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計31-40
• 4.2 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計40-48
• 4.3 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)測試48-55
• 4.4 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)測試對比分析55-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-63
• 致謝63

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