污水处理系统设计要求

一、污水处理控制系统基本功能

污水处理控制系统主要实现如下功能：

(1) 运行状态显示功能

能够显示和记录全厂各工段的所有设备的电气参数值和生产设备的运行状态信息。能够显示和记录全厂各工段的所有仪表的运行状态和反馈信息。

(2) 管理和参数设定功能

能够管理各工段所有设备的运行状态，能够修改仪表的设定值(SP)、报警限(HA、LA)、比例系数(P)、积分系数(I)、微分系数(D)、专家PID参数(K1、K2、K3、K4)等参数。-

(3) 报警功能

对于本系统中的控制回路，能够显示发生的警报信号的名称、报警状况、当前值、发生时间、参数提示等内容。

(4) 事件记录功能

能够记录设备和仪表的运行状态，能够记录最近一段时间内所有操作事件，能够记录发生的警报信号的名称、报警状况、当前值、发生时间、参数提示等内容，能够记录在线和离线水质监测分析数据。此记录在计算机内保存的时间长短由管理人员事先设定，权限低于管理人员权限的不可以对记录设定时间作修改。

(5) 生产运行指标评价功能

能够记录、统计、分析污水处理过程常用的评价水质运行指标，利用系统收集的过程数据，采用统计分析等数学方法，对整个系统运行指标进行评价和技术经济分析，为生产管理人员提供决策参考。

(6) 事件查询功能

能够查询设备和仪表的运行状态，能够查询最近一段时间内所有操作记录，包括操作人员的安全级别、操作时间、系统响应情况等。能够查询发生的警报信号的名称、报警状况、当前值、发生时间、参数提示等内容。能够查询

(7) 数据管理功能

能够对所采集的历史和当前数据建立各类数据库，操作人员可以通过计算机对各种参数值和模拟量信息做出趋势曲线，曲线的颜色、形状、量程均可以修改。操作者可以任意选择所要观看的趋势，可以按时间先后顺序进行查询，供管理人员分析比较，以便找出污水厂的最佳运行规律。同时分析各种事故原因，改进管理方法，保证出水水质，提高经济效益。

(8) 报表功能

利用历史数据库，可以生成各种格式的生产报表(班／日／月)，内容包括：运行参数、设备故

障情况、水质分析、能源参数统计等。其资料来源主要是在线仪表实际测量数据、化验室数据等。

(9) 全厂视频监视功能

显示和控制全厂的摄像机，记录、保存摄像机的监控视频图像；

(10) 全厂路灯管理功能

能够远程手动控制和远程设定时间控制整个污水处理厂的路灯。

(11) 管理权限设定功能

系统能够进行了清楚的权限划分，共设计了三个操作等级：普通级、工程师级、管理员级。具有普通级权限的操作者只能使用流程画面的切换、浏览，报警确认等功能；具有工程师级权限的操作人员除享有普通级权限的所有功能外，还可以对所有参数进行设定与修改，并可以进入软手动画面，对某一设备进行启／停操作；具有系统管理员级权限的操作者除具有以上所有功能外，还可以执行退出监控系统的操作，进入后台程序。

二、污水处理控制系统界面设计

上位机监控画面包括19幅主要画面：开机画面、登录画面、系统流程画面、一级AA/O处理过程画面、控制参数设定画面、一～四号沉淀池处理画面、UASB反应器显示画面、报警画面、报表画面、栅格渠画面、综合调节池画面、污泥贮池画面、数据列表画面、历史数据趋势图画面、系统管理画面、用户管理画面、设备检视画面，各个画面之间可以实现切换。

(1)登录画面设计

监控系统运行时首先进入开机画面，停留l0秒后自动将画面切换到登录画面，操作人员必须在登录画面注册相应的权限才能切换到系统其它画面，否则监视系统不允许操作。针对三个不同的操作登记(普通级、工程师级、管理员级)，本系统共建立了三个用户，分别享有不同操作权限。登录画面如图3-6所示。

(2)主画面设计

当用户完成登录后，系统自动将画面切换到本工程概况画面，本画面简单描述了本工程的工艺流程简图和各构筑物的主要设计参数。

在本界面还应该出现如下按钮，如“系统管理”、“设备控制”、“仪表显示”、“报警窗口”、“故障复位”、“监测数据”、“视频监控”、“路灯管理”、“系统设置”、“退出系统”等菜单，点击可进入相应画而进行操作。点击“系统管理”将出现下拉菜单“用户登陆”、“退出登录”、“用户管理”等，点击所想要实现的功能。

主画面显示整个污水处理厂的工艺流程，在此处并不显示各个工段的运行状态和各个模拟量实时值，只提供通往再分画面的连接，如果想了解某个工序的现场情况，可以切换到该工序分画而。

(3)仪表显示设计

在主界面下，通过点击“仪表显示”，可以进入工艺流程图界面，在本界面下，主要表示工艺流程中各监测仪表、监测点位及其编号。

污水处理厂的系统流程画面如图3—7所示。画面上每一个控制节点或者控制器都可以手动双击进入相应的子画面，进行控制设定等操作。系统流程画面右上角显示当前用户名、系统当前时间。当系统报警时，系统流程画面的右上角的红色警报器会闲烁报警，系统流程画面上与警报源相应的控制节点和控制器的图标也会变成深红色，指导操作人员快速识别报警源，并及时处理。

(4)设备控制设计

在主界面下，通过点击“设备控制”，可以进入厂区平面布置图界面，在本界面下，主要表示平面设备布置和管线流向。

污水处理厂的系统流程画面如图3—8所示。画面上每一个控制节点或者控制器都可以手动双击进入相应的子画面，进行控制设定等操作。系统流程画面右上角显示当前用户名、系统当前时间。当系统报警时，系统流程画面的右上角的红色警报器会闲烁报警，系统流程画面上与警报源相应的控制节点和控制器的图标也会变成深红色，指导操作人员快速识别报警源，并及时处理。

(5)各控制节点画面设计

污水处理过程复杂，控制节点、控制器比较多，在设计上力求清晰简洁、一目了然。在控制节点画面上，操作员可以选择点击进入控制节点具体设置该控制节点下的控制设备，实现全线设备的单动启停、联动起停、紧急停车：还可以获取在线仪表的检测数据。

图3-8即为一级AA/O的监控图。每幅画面都能充分显示一个设备或控制节点的工作情况，用相应的符号表选系统设备。为了方便提示，还利用子窗口显示提示信息，当鼠标移动到画面上的按钮、动态对象、参数设置、参数显示时，会弹出文本提示，表明其相应的名称、含义、用途，进一步提高了人机交互能力。在每一个工艺画面．可以切换到仪表测量值的趋势图、设备状态信息图，电机每个设备的示意图可以弹出设备操作的子窗口。例如图3-9为一级AA/O内循环泵P301A设置画面，图3-10为一级AA/O好氧池内PH值专家PID参数设置画面。

(6)趋势图设计

在污水处理时，对污水测点信号的实施监测并画出其趋势图，对于运行人员来说是非常重要的。监控系统中的模拟量处理以动态数字显示以外，还设计了连续曲线形式，用来显示各个模拟量值的变化趋势。该趋势实时显示在趋势页上，变量被连续记录，操作者不仅可以看到过去的趋势而且可以看到当前的趋势。通过趋势图可以看出污水的流量、PH值、溶解氧、污泥的浓度等参数的变化趋势，从而，操作员可以做出控制预测。

需要分析的变量被贴上趋势标签并记录在历史文件中，需要时可以随时调用。通过选择菜单也的趋势按钮，这些变量可以显示在图形趋势页上。历史数据记录的长度，设计成用户定义，根据磁盘空间，大约可以连续记录一个星期到一年。每个变量由趋势窗口内的一条与时间轴对应的(称作