吉化污水处理厂远程无人值守监控系统的设计和开发

【摘要】吉林石化公司污水处理厂主要承担处理吉林石化公司工业废水和吉林市部分地区30余万人口居民生活污水的处理任务。设计污水处理能力为5000立/时，目前实际处理负荷14万吨/日左右。现共有20余个中间提升泵房，每个泵房正常昼夜倒班需4～5个人。由于各运行泵房分布较散，地理位置比较偏僻，员工上下班和工作期间安全管理问题都较多。运维人员需在多个泵房间巡检，工作内容单一，但工作负荷较大。同时，排水方式普遍使用人工手动控制，存在工作量大、成本高、效率低、响应慢、安全风险因素大等缺点，这种管理办法与城市发展的要求越来越不相适应。为了解决在工厂在污水中间提升处理过程中存在的能耗、成本、安全、设备、劳动生产率等方面的问题,我组织课题组结合化工行业中对于污水排水系统的实际需求，改变传统控制方式的缺点，结合先进的计算机技术和自动化控制技术，组织开发研制“远程无人值守监控系统”。整个系统由数据采集与检测、现场监测与控制、远端监控三部分组成。要实现的功能包括：①手动/自动控制泵的启停；②监控污水池液位；③监测泵是否泄露、超高温、过载；④污水池高/低液位报警功能；⑤显示泵的工作状态；⑥泵房间的泵的连锁控制功能；⑦无线数据传输功能。利用“远程无人值守监控系统”管理平台，可实现自动检测污水池水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度水泵运行，有效的提高泵机的利用率，延长电机使用寿命，减少事故停机时间，提高排水能力，可以完全实现排水自动化控制和泵房远程监控。正常情况下每个泵房的现场改造周期是一个月的时间，改造准备周期是2个月的时间。通过远程无人值守监控系统的开发，在生产管理上，通过建立计算机数据智能分析系统，将采集数据与泵站各个工艺环节的要求达标数据进行比较、分析、处理，得出对各个工艺环节参数的自动评价，并自动得出针对工艺设备运行的控制方案，直接控制工艺设备的运行；同时通过操作界面提示操作人员，该进行何种操作与调整，以保障各个工艺环节参数达标运行。计算机自动分析和判断现场设备的故障识别与报警系统，系统并自动发出参考指令，提示操作人员进行故障处理。同时，自动化无人控制可以合理减配值守人员，降低劳动负荷，大大提高作业的安全生产系数、降低生产成本。通过远程无人值守监控系统的开发，在经营管理上，实现降低劳动强度、提高劳动效率、节约能耗、产品优质达标。该系统的关键技术实现了对中间提升泵房的全自动化控制管理，为工厂减员增效提供了条件，利用优化调度在线运行，实现了节能、增效，创造了巨大的效益。预计无人值守泵站远程监控系统投入运行后，可以有效降低运行管理人员的劳动强度和人员配备，每年仅减少用工可达100人，可节约人工成本1000余万元。远程无人值守监控监控系统以其完善、可靠的监控及保护功能，可有效的避免以前常发生的设备事故，减少了设备事故损失，平均每年减少设备损失100余万元。系统实现联网监控后，可实现数据共享，方便了查询，为污水处理装置的运行管理与调度决策提供了方便，保证了调度的实时，促进了管理水平的提高。对于企业的生产效率和现代化管理水平也具有一定的理论研究价值和现实的指导意义。
【作者】李琦；
【导师】刘柏；
【作者基本信息】吉林大学，工业工程，2014，硕士
【关键词】信息管理；无人控制；远程监控；成本优化；

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