污水處理廠有線通訊方式存在的問題
目前,大多數(shù)國內(nèi)新建的污水處理廠中,以上位機+可編程控制器(PLC+工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成的分布式監(jiān)控系統(tǒng)逐步成為污水處理廠自動化系統(tǒng)的主流。如基于現(xiàn)代控制思想的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),它由PLC及自動化儀表組成的檢測控制系統(tǒng)—現(xiàn)場分控站,對污水處理廠各過程進行分散控制;再由通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務器、監(jiān)控計算機組成的中央控制系統(tǒng)—中央控制室,對全廠實行集中管理;各分控站與中央控制室之間由工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用客戶機/服務器(C/S)模式,光纖冗余,環(huán)形結(jié)構(gòu),分布式實時關(guān)系數(shù)據(jù)庫100Mbps傳輸速率、全雙工通訊。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有光纜、雙絞線。
有線的通訊方式雖然優(yōu)于傳統(tǒng)的人工控制,但它還不能完全解決整個污水處理行業(yè)中的 自動化問題,其原因如下。
① 污水處理廠廠區(qū)比較大,一般污水處理廠占地幾公頃,大一點的占地十幾至幾十公頃,從入水測點到出水測點相對比較遠,有的綿延幾千米。這導致用傳統(tǒng)線通訊方式進行信號采集,工程量和費用巨大,線路的管理、維護也比較困難。如果要在原有基礎(chǔ)上進行改造,土建和布線部分需要較長的施工時間、很大的工程量和工程費用,而污水處理廠無法承受停產(chǎn)進行系統(tǒng)建設(shè)和改造所造成的經(jīng)濟損失和后果。
② 有些污水處理工藝在曝氣池加催化劑、絮凝劑后設(shè)初沉池去除懸浮固體中的可沉固體物質(zhì),沉下去的物質(zhì)作為污泥(污泥烘干機)被排出。為了保證出水水質(zhì)和回流污泥的濃度,需要對初沉 池的泥水界面(即污泥層高度)進行實時檢測和數(shù)據(jù)傳輸。初沉池大多為圓形構(gòu)筑物,設(shè)有周邊刮泥機,為了反映沉淀池的實際情況,需將泥水界面儀置于刮泥機的臂上隨刮泥機一同運轉(zhuǎn),布線比較困難。
③ 隨著環(huán)境污染的日益嚴重,環(huán)保部門對環(huán)境的監(jiān)測力度也不斷加大。對于污水處理企業(yè),環(huán)保部門主要監(jiān)測的是反映水體受還原性物質(zhì)污染程度的出水COD值。國內(nèi)正在使用的監(jiān)測儀大部分為離線測定,少數(shù)為在線測定(自動化程度低,人工參與的成分較多)。一般出水COD監(jiān)測點離廠區(qū)較遠,有的甚至在排水管網(wǎng)入河處,這樣不僅布線成本高,而且人工維護也非常困難。
鑒于以上原因,有線信號傳輸方式無法完全滿足污水處理行業(yè)的自動控制與檢測需求, 而無線通訊技術(shù)為污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)與改造帶來了曙光。