双河水厂自动化控制系统的开发

　　　《双河水厂自动化控制系统的开发》是中国石化集团河南石油勘探局有限公司水电厂2017年对外协作项目。郑州金斗云电子科技有限公司于2017年10月20 日通过招标形式获取外协项目资格，公司研究小组于2017年10月 20 日在水电厂进行了外协项目开题设计。随后，公司成立了项目组与河南石油勘探局有限公司水电厂项目组成员一起研究制定了项目合同书和设计书。项目合同于2017年10月生效。

通过对河水厂工艺现状、工艺自动控制存在的问题及运行工况的分析研究，开发双河水厂自动化控制系统一套，以提高河南油田双河水厂智能信息化、自动化管理水平，实现双河水厂运行参数的自动监测，能根据水量、水质的变化自动调节澄清池排泥、滤池反冲洗频次，实现加药加氯自动控制，加压泵房水泵运行的远程控制，构建具有在线监测、实时控制、数据参数传输、故障报警、报表打印等功能的自动化监控平台，保障水厂供水的安全可靠性和生产的连续性。 

   （一）项目背景

    1、水厂工艺现状

    双河水厂建设于1990年，设计处理能力为1.5万m3/d。双河水厂的水源来自5km外的虎山水库，水质浊度为5~30NTU。虎山水源由重力差直流到双河水厂（水厂内备有加压泵房，当水库水位降低到一定位置时启用），经配水箱分流到两座机械搅拌澄清池，再经虹吸滤池过滤后进入清水池，消毒后最后经过加压泵站加压输送到用户。双河水厂消毒方法采用三元二氧化氯法。

水厂主要工艺设施流程图

    2、存在的主要技术问题 

    目前双河水厂水处理工艺控制系统包括：澄清池排泥系统、滤池反冲洗系统、清水池水位控制系统，加药及加氯系统，结合目前的生产运行情况，主要存在以下几方面的问题：（1）水厂水质浊度，余二氧化氯，PH值，色度等水质指标不能实现在线的连续检测，无法实时采集工艺运行参数，掌握水处理工艺运行状态，及时调节运行工艺方式；（2）澄清池排泥，滤池反冲洗不能根据 出池水浊度实现自动连锁控制，需人工实时频繁操作；（3）加药及加氯系统不能随着进水量及进水浊度的变化实现自动控制，药耗较高；（4）加压泵房设备基础数据需人工抄录，值班人员对供水设备运行工况不能实时掌握，满足不了工艺运行的需要。

    3、本项目研究拟解决的主要问题

    建立双河水厂自动化控制系统，实现双河水厂运行参数的自动控制，根据水量、水质的变化自动调节澄清池排泥、滤池反冲洗频次，实现加药加氯自动控制，加压泵房水泵运行的远程控制，构建具有在线监测、实时控制、数据参数传输、故障报警、报表打印等功能的自动化控制平台。

   （二）技术目标

    在河南油田双河水厂建立自动化监控系统，实现双河水厂运行参数的自动监测，能根据进水水量、水质的变化自动调节澄清池排泥时间、滤池反冲洗强度和次数、自动调节加药加氯量、控制加压泵房水泵启停及出厂水压力，实现水厂生产的自动化管理，提高水厂自动化水平、保证供水水质、优化人力资源配置的目的。

   （三）技术内容

    １、编制《双河水厂自动化控制系统技术设计方案》。

    ２、建立双河水厂自动化控制系统，实现澄清池排泥系统、滤池反冲洗系统、加压水泵系统、加药、加氯系统自动调节控制。

    ３、澄清池自动排泥系统的开发，开发出具有自动调整排泥频次和运行时间的自动排泥系统，实现在不同进水流量、浊度值变化的情况下，排泥装置自动排泥。

    ４、滤池反冲洗系统的开发，根据双河水厂滤池液位高度限值，开发出滤池自动反冲洗系统，按照设定的液位高度值，实现滤池自动反冲洗，并具有超限报警功能。

    ５、加压水泵系统的开发，依据技术设计方案，实现加压泵房内设备运行参数计算机远程监控、加压水泵计算机远程启停。

    ６、自动加药系统的开发，开发能够计算出在进厂水量和浊度发生变化时投加药剂量的自动加药系统。当因季节变化、浊度异常变化及水量变化无法遵从系统设定的比例关系时，应能够调节参数，以适应新的投加关系。

    ７、自动加氯系统的开发，进行自动加氯系统的开发，保证加氯量的大小随进水量的变化进行自动调节，当余氯值超过限定的0.3mg/L时，自动加氯系统报警并自动将加氯机投加量切换到设定的最小投加量。

    ８、建立视频监控系统，实现了水厂内7个主要水处理设施的室内监控。

    ９、建立运行水厂计算机监控平台，编写“自动监控应用操作说明书”。

    10、进行技术培训。