基于力控SCADA軟件平臺(tái)的垃圾滲液處理實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

摘要：本文以力控SCADA軟件eForcecon、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫pSpace為系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)合垃圾處理填埋過程中滲液處理的工藝要求實(shí)現(xiàn)了垃圾滲夜處理的實(shí)時(shí)監(jiān)控、處理設(shè)備的遠(yuǎn)程部署管理以及環(huán)保數(shù)據(jù)與環(huán)境管理部門的無縫集成。

關(guān)鍵詞：垃圾填埋 滲液處理 力控eForcecon SCADA軟件 實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫 pSpace

目前國內(nèi)外對(duì)垃圾的處理主要有焚燒、填埋、堆肥以及綜合利用等方式。其中, 垃圾衛(wèi)生填埋以其相對(duì)費(fèi)用較低、技術(shù)比較成熟、管理方便等優(yōu)點(diǎn)成為我國現(xiàn)階段采用較廣泛的方式。在城市垃圾衛(wèi)生填埋過程中，由于垃圾的分解以及降水、地表水、地下水滲透、灌溉、液體廢棄物等綜合因素的作用，產(chǎn)生了垃圾滲瀝液。為防止垃圾滲瀝液對(duì)環(huán)境造成二次污染，需對(duì)其處理方可排放。由于滲瀝液的水質(zhì)水量具有復(fù)雜、多變的特點(diǎn)，因此，針對(duì)具體情況，尋求技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的處理方式與工藝、技術(shù)，在城市垃圾日益增長、垃圾衛(wèi)生填埋處置任務(wù)日益緊迫的今天，顯得尤為重要。

目前國內(nèi)外滲濾液的處理工藝有生物處理、物化處理、土地處理等多種。一般情況下必須將兩種以上處理技術(shù)合理組合, 才能使處理后滲濾液達(dá)標(biāo)排放。下表所示為常用垃圾滲濾液處理工藝。

現(xiàn)代化的垃圾滲濾液處理實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)管理與控制一體化，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。控制系統(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口，而且具有與上層管理系統(tǒng)集成的接口，具有可擴(kuò)展性。

動(dòng)態(tài)流暢的現(xiàn)場(chǎng)流程畫面顯示，能夠讓現(xiàn)場(chǎng)工作人員實(shí)時(shí)了解垃圾滲濾液處理流程中各個(gè)水質(zhì)情況、進(jìn)出水電導(dǎo)率、pH值、液位、流量、壓力、溫度、各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，具有故障報(bào)警、事件處理、用戶權(quán)限管理機(jī)制。監(jiān)控系統(tǒng)具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理功能。

整套系統(tǒng)具備可靠的冗余與容錯(cuò)功能，加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使整個(gè)系統(tǒng)能夠長時(shí)間無故障運(yùn)行。并且所有數(shù)據(jù)都可以上傳到上級(jí)環(huán)保中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總歸檔。

根據(jù)上述要求系統(tǒng)可分為現(xiàn)場(chǎng)采集監(jiān)控層和環(huán)保監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)匯總及遠(yuǎn)程設(shè)備管理層。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

根據(jù)工藝流程和監(jiān)控要求，每個(gè)子站PLC共需要128點(diǎn)輸入，其中開關(guān)量98 點(diǎn)；模擬量30點(diǎn)；28點(diǎn)開關(guān)量輸出，共156點(diǎn)。作為控制主機(jī)的下位機(jī)采用了Modicon TSX Premium系列中型PLC，其中64點(diǎn)開關(guān)量輸入模塊2塊，16點(diǎn)模擬量輸入模塊2塊，32點(diǎn)開關(guān)量輸出模塊1塊。據(jù)此系統(tǒng)選用了8槽無擴(kuò)展式機(jī)架（帶電源）。該系列PLC為模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置靈活，功能強(qiáng)大，便于擴(kuò)充，完全滿足控制要求。

Modicon TSX Premium是施耐德電氣公司推出的下一代PLC，是將其在工業(yè)通訊方面的經(jīng)驗(yàn)和最新的TCP/IP技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果。具有革命化的分布式結(jié)構(gòu)。單機(jī)可控制的i/o點(diǎn)數(shù)達(dá)2048點(diǎn)。I/O方式具有革命化的分布式結(jié)構(gòu)----BUS-X總線，支持多個(gè)控制器。通訊方式簡(jiǎn)便且強(qiáng)大，具備TCP/IP以太網(wǎng)，Unitelway，Modbus，Modbus plus，F(xiàn)ipway等方式。并且具有完備的熱備系統(tǒng)。

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控畫面的展示采用力控通用SCADA軟件ForceControl6.1。 ForceControl6.1與莫迪康PLC通過冗余的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，保證了數(shù)據(jù)的完整性，力控軟件把采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，按照工藝的要求以動(dòng)態(tài)畫面或曲線報(bào)表的形式進(jìn)行顯示。

力控ForceControl6.1支持支持主流的DCS、PLC、DDC、現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表等1000多種廠家設(shè)備的通訊；支持大多數(shù)的環(huán)保儀表設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，并支持相關(guān)污染源數(shù)據(jù)歷史存儲(chǔ)，方便查詢，支持環(huán)保212標(biāo)準(zhǔn)上傳。

圖2 廠區(qū)平面圖

圖3 復(fù)合厭氧處理流程畫面

圖4 MBR處理流程畫面

圖5 納濾處理流程畫面

圖6 報(bào)表顯示畫面

圖7 趨勢(shì)曲線畫面

環(huán)保數(shù)據(jù)一般需要保存三年以上的時(shí)間以備待查，目前環(huán)保信息中心多數(shù)采用的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQLServer、Oracle配以磁盤陣列的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)數(shù)據(jù)量小的情況下，弊端不是很明顯。然而一旦數(shù)據(jù)量大到了一定的程度，占用磁盤空間大，查詢速度緩慢等弊端顯現(xiàn)，往往讓人感到無法忍受。針對(duì)此類問題，因此環(huán)保中心配備力控pSpace5.0企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)匯總平臺(tái)，力控企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫pSpace是一個(gè)高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺(tái)的開放式實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。產(chǎn)品為完全的分布式結(jié)構(gòu)，可任意組建應(yīng)用模式，支持C/S和B/S應(yīng)用，它可以提供豐富的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)客戶端應(yīng)用和工具；大容量支持企業(yè)級(jí)應(yīng)用，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)壓縮率，可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)，靈活的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。

數(shù)據(jù)平臺(tái)支持遠(yuǎn)程部署，可以在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開發(fā)，構(gòu)建典型的分布式應(yīng)用，可以同步構(gòu)建歷史站、事件服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器等多種應(yīng)用模式。專門配備了遠(yuǎn)程部署—服務(wù)器以及遠(yuǎn)程部署—客戶端工具。

遠(yuǎn)程部署功能

通過該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和上傳，變量監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置，同時(shí)提供數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)保存現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)。管理人員可通過web頁面瀏覽現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，并通過分析形成多種分析報(bào)表。另外平臺(tái)還支持運(yùn)行數(shù)據(jù)以指定存儲(chǔ)形式提供給監(jiān)控中心端維護(hù)和分析工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)上千個(gè)TCP連接的統(tǒng)一接入和管理。