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乐山水厂自控系统扩建项目案例

乐山水厂自控系统扩建项目案例

2026/2/12 11:59:34

项目概要

本次对乐山某水厂实施扩建,扩建部分设计处理规模 3 万 m³/d,项目完成后水厂总处理规模将达 6 万 m³/d;扩建单元取水水源与一期保持一致,由一期取水总管分路接引供水。


01设计标准及规范

1.《城市给水工程项目规范》GB55026-2022

2.《市政给水管道工程及附属设施》(O7MS101)

3.《泵站设计标准》(GB50265-2022)

4.《给水排水管道工程施工及验收规范》  (GB50268-2008)

5.《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)

6.《自动化仪表工程施工及质量验收规范》  (GB50093-2013)

7.《安全防范工程通用规范》(GB55029-2022)

8.《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018)


02工艺流程

        本项目扩建部分主体水处理工艺采用斜管沉砂→絮凝沉淀池→V 型滤池→二氧化氯消毒的经典市政给水工艺,工艺环节衔接合理,匹配 6 万 m³/d 总规模的处理需求;污泥处理采用重力浓缩池 + 板框脱水机的脱水工艺,处理后污泥含水率控制在 60% 以下,满足外运处置的环保要求。

上位机界面


03自控系统架构

      本项目自控系统采用分层分布式架构,按功能与层级划分为核心自控三层级 + 配套监控体系,架构设计遵循 “分散控制、集中管理、数据共享、安全可靠” 原则,兼顾工程分期实施需求,具备良好的开放性和可扩展性。


04信息层——中央控制室

     全厂控制中央设在水厂中控室,设备监控自动化系统由中央监控计算机、服务器、工业以太网及各控制子站组成。中央监控计算机通过通讯适配器与工业以太网相连,配置实时监控软件,实现对生产现场设备状态的实时监测、远程控制、生产过程数据存储分析、报表报警打印等功能。设备监控系统的实时和历史数据也通过网络传输至数据服务器,以便管理网络终端实时浏览生产运行情况。中控室计算机通过控制网络远程控制现场重要设备或机组的开、关、停和运行参数设定,监测运行工况和运行参数。

      通过工业以太网与PLC控制站连接,采集实时工控和生产数据,提供动态的工艺监控图形,具备友好的人机界面,对工艺过程和控制设备进行控制和调节;在设备及工艺过程中发生故障时发出警报,显示故障点和故障状态,按照报警等级作出相关反应,记录故障的信息;可设立不同的安全操作等级,针对不同的操作者设置相应的加密等级,记录操作员及其操作信息。


05控制层——PLC控制站

      PLC 控制系统的配置以安全、经济、可靠、实用为原则,根据工艺过程的相对独立性和设备物理位置,现场设置3 座 PLC 控制主站,主站间通过厂内工业以太环网通讯,低压系统相关信号均由 PLC 系统采集,低压柜数显表(带 RS485 接口)通过标准 Modbus 协议与 PLC 实现数据交互,将低压配电参数及设备运行状态传输至中控室。

      PLC1 控制站:负责厂区 6 台送水泵的集中控制,采用恒压供水模式,可根据出厂水压设定值自动调节,精准控制出水压力稳定;依据管网水压实时需求,自动完成水泵的投切与变频调节,保障供水压力符合管网要求,提升供水稳定性。

      PLC2 控制站:主要实现 V 型滤池过滤及反洗的全自动控制,过滤过程采用恒液位控制,保障过滤效率稳定;当滤池过滤效率降低(浊度升高、水头损失过大)时,自动启动反洗程序,反洗流程严格遵循行业标准:气洗→混洗→水洗→表面扫洗→初滤排水,反洗完成后自动恢复过滤状态。

      PLC3 控制站:承担全厂排水池、排泥池、重力浓缩池、絮凝沉淀池等泥水工艺段的集中控制,实现各池体的液位自动控制、排泥 / 排水泵的自动启停、污泥浓缩过程的参数调节,保障污泥处理工艺与水处理工艺的同步协调运行。


06设备层——仪表
        设备层为自控系统的基础环节,永浩自控根据工艺生产和控制过程的实际需求,精准配置各类高精度检测仪表,仪表点位覆盖所有关键工艺段,实现对水质、工艺参数的实时、精准监测,为上层控制系统提供可靠数据来源。

07配套监控体系
1、视频监控接入带有温度报警、烟雾报警、障碍物遮挡报警、移动报警、防拆报警、紧急报警的智慧消防相机,当触发报警时,样机可联动录像、抓拍并保存图片、弹出报警画面、声音警告、上传中心、发送邮件、触发报警输出,并按通道、时间、类型检索报警图片,录像搜索结果支持图片和列表两种展现形式。

     支持与管理平台或客户端中心、室内机、管理机、手机 APP 可视对讲,支持配置一键呼叫管理机或室内机的可视对讲,支持与广播主机呼叫对讲,支持中心广播主机向设备广播喊话,支持在管理中心远程视频预览,支持接入 NVR 设备实现视频监控录像。


2、移动监测

     厂区设备生产数据实现实时上传云端,同时为用户定制开发专属手机监控 APP 及小程序,用户可随时随地查看厂内关键生产数据及设备运行状态,便捷掌握实时生产运行状况。


08总结

产能与工艺双升级:扩建后总规模达 6 万 m³/d,采用成熟给水 + 污泥处理工艺,匹配规模化供水需求,出水水质稳定达标。

分层自控架构科学:构建 “信息层 - 控制层 - 设备层” 闭环体系,3 座 PLC 主站精准覆盖各工艺段,实现 “分散控制、集中管理”,降低故障风险。

全流程自动化运行:水泵恒压调节、滤池自动反洗、污泥工艺联动等全环节自动控制,大幅减少人工干预,提升生产效率。

数据化精细管理:全流程参数实时采集、存储与分析,搭配移动监控功能,支持远程调度与趋势研判,实现生产可视化、决策精准化。

多维度安全保障:分级权限管理 + 故障报警联动 + 视频安防体系,兼顾操作安全与厂区安防,运行可靠性显著提升。

审核编辑(
王静
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