基于力控SCADA軟件平臺的垃圾滲液處理實時監控系統

摘要：本文以力控SCADA軟件eForcecon、實時歷史數據庫pSpace為系統平臺結合垃圾處理填埋過程中滲液處理的工藝要求實現了垃圾滲夜處理的實時監控、處理設備的遠程部署管理以及環保數據與環境管理部門的無縫集成。

關鍵詞：垃圾填埋 滲液處理 力控eForcecon SCADA軟件 實時歷史數據庫 pSpace

目前國內外對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, 垃圾衛生填埋以其相對費用較低、技術比較成熟、管理方便等優點成為我國現階段采用較廣泛的方式。在城市垃圾衛生填埋過程中，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，產生了垃圾滲瀝液。為防止垃圾滲瀝液對環境造成二次污染，需對其處理方可排放。由于滲瀝液的水質水量具有復雜、多變的特點，因此，針對具體情況，尋求技術經濟合理的處理方式與工藝、技術，在城市垃圾日益增長、垃圾衛生填埋處置任務日益緊迫的今天，顯得尤為重要。

目前國內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合理組合, 才能使處理后滲濾液達標排放。下表所示為常用垃圾滲濾液處理工藝。

現代化的垃圾滲濾液處理實時監控系統需要實現管理與控制一體化，實現辦公自動化。控制系統不僅與下層控制設備有良好的接口，而且具有與上層管理系統集成的接口，具有可擴展性。

動態流暢的現場流程畫面顯示，能夠讓現場工作人員實時了解垃圾滲濾液處理流程中各個水質情況、進出水電導率、pH值、液位、流量、壓力、溫度、各個設備的運行狀態等實時數據。同時具備強大的數據處理能力，具有故障報警、事件處理、用戶權限管理機制。監控系統具備現場設備的遠程管理功能。

整套系統具備可靠的冗余與容錯功能，加強系統的可靠性，使整個系統能夠長時間無故障運行。并且所有數據都可以上傳到上級環保中心，實現數據匯總歸檔。

根據上述要求系統可分為現場采集監控層和環保監測中心數據匯總及遠程設備管理層。系統架構圖如圖1所示。

圖1 系統架構圖

根據工藝流程和監控要求，每個子站PLC共需要128點輸入，其中開關量98 點；模擬量30點；28點開關量輸出，共156點。作為控制主機的下位機采用了Modicon TSX Premium系列中型PLC，其中64點開關量輸入模塊2塊，16點模擬量輸入模塊2塊，32點開關量輸出模塊1塊。據此系統選用了8槽無擴展式機架（帶電源）。該系列PLC為模塊化結構，系統配置靈活，功能強大，便于擴充，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，是將其在工業通訊方面的經驗和最新的TCP/IP技術相結合的結果。具有革命化的分布式結構。單機可控制的i/o點數達2048點。I/O方式具有革命化的分布式結構----BUS-X總線，支持多個控制器。通訊方式簡便且強大，具備TCP/IP以太網，Unitelway，Modbus，Modbus plus，Fipway等方式。并且具有完備的熱備系統。

現場數據的采集及監控畫面的展示采用力控通用SCADA軟件ForceControl6.1。 ForceControl6.1與莫迪康PLC通過冗余的以太網網絡進行數據交互，保證了數據的完整性，力控軟件把采集的實時數據進行分析處理，按照工藝的要求以動態畫面或曲線報表的形式進行顯示。

力控ForceControl6.1支持支持主流的DCS、PLC、DDC、現場總線、智能儀表等1000多種廠家設備的通訊；支持大多數的環保儀表設備的數據采集，并支持相關污染源數據歷史存儲，方便查詢，支持環保212標準上傳。

圖2 廠區平面圖

圖3 復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 報表顯示畫面

圖7 趨勢曲線畫面

環保數據一般需要保存三年以上的時間以備待查，目前環保信息中心多數采用的是關系數據庫SQLServer、Oracle配以磁盤陣列的形式進行存儲。當數據量小的情況下，弊端不是很明顯。然而一旦數據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，往往讓人感到無法忍受。針對此類問題，因此環保中心配備力控pSpace5.0企業級實時歷史數據庫作為數據匯總平臺，力控企業級實時歷史數據庫pSpace是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨平臺的開放式實時歷史數據庫系統。產品為完全的分布式結構，可任意組建應用模式，支持C/S和B/S應用，它可以提供豐富的企業級信息系統客戶端應用和工具；大容量支持企業級應用，內部實現高數據壓縮率，可實現歷史數據的海量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。

數據平臺支持遠程部署，可以在線修改參數，適合多人協作開發，構建典型的分布式應用，可以同步構建歷史站、事件服務器、報警服務器等多種應用模式。專門配備了遠程部署—服務器以及遠程部署—客戶端工具。

遠程部署功能

通過該平臺可實現對現場設備運行數據的采集和上傳，變量監控、參數設置，同時提供數據庫存儲保存現場設備運行歷史數據。管理人員可通過web頁面瀏覽現場設備運行狀態數據、歷史數據，并通過分析形成多種分析報表。另外平臺還支持運行數據以指定存儲形式提供給監控中心端維護和分析工作站進行數據分析處理，可同時實現上千個TCP連接的統一接入和管理。