1．概述

　隨著人類社會不斷發展，城市規模不斷擴大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水的緊張和水質的污染，環境問題日益突出，由此造成的水危機已經成為社會經濟發展的重要制約因素。據統計：目前全國年排污量約為350億m3,但城市污水集中處理率僅為15％，全國超過80％的城市污水未經任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體，使得原本具有泄洪和美化景觀作用的河渠變成了天然污水渠.針對目前的實際情況，國家提出要求設市城市污水處理率不低于60%，建制鎮污水處理率不低于50%的目標。
　　雖然國內很多大城市已建有污水處理系統，但是自動化水平不高，大多局限于單點監控或者局域網監控。但系統需要擴展時，由于設備的多樣性、通訊協議不統一，往往造成數據不能共享，設備局部故障會影響主體正常運行，難以適合現在城市對污水處理系統的需求。

2．污水處理監控系統建設要求
　　☆ 現代化的污水處理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。
　　☆ 集中管理、分散控制將風險分散，確保系統的可靠性。系統內部的配置和調整靈活，構建彈性化，可根椐不同工藝處理要求及用戶需求進行優化。
　　☆ 具備很好的開放性和兼容性，可應用不同品牌的軟硬件進行整合，可無縫的把分期建設的系統融為一體。
　　☆ 可靠的冗余與容錯，加強系統的可靠性，使整個系統能夠長時間無故障運行。
　　☆ 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。

3．力控污水處理監控系統方案
　　力控科技長期在污水處理行業以產品的高質量、高可靠性享有很高的聲譽。從污水處理能力4萬m3/日小型污水處理廠到污水處理能力200萬m3/日的大型污水處理廠，從陜西榆林煉油廠的污水處理廠到上海白龍港污水廠，從大慶石油管理局中引水廠到廣東番禺前鋒水廠，幾乎每座城市的污水處理系統都能找到力控產品的應用實例。
　　力控科技憑借著對中國污水處理行業多年積累的認識經驗，在充分吸收國內外水處理監控系統的先進經驗的基礎上，針對污水處理的要求，結合力控產品特點，通過先進的集成架構為不同種類的用戶提供靈活的、開放的、可擴展的解決方案。盡可能為用戶縮短建設周期、節省初期投資、降低運營成本以及能源消耗。
　　◆ 系統采用網絡冗余、數據庫冗余的方案設計，確保了系統的安全運行，當SCADA系統在采集設備、通訊網絡故障時備用路徑自動投入，所有功能實現無縫切換，保證數據連續完整。
　　◆ 系統采用大型工業及實時/歷史數據庫力控pSpace，實時采集現場海量數據，通過無損數據壓縮技術對采集的數據進行壓縮歸檔管理，不僅節省了磁盤存儲空間，而且為數據綜合應用提供決策依據。pSpace提供了豐富工業通訊接口及ERP業務接口，為系統的擴展提供了便利。
　　◆ 系統不僅可以與國際上主流廠家的PLC（如西門子、施奈德、歐姆龍等）進行無縫集成，同時還支持國際、國內2000種以上流行的 DCS、PLC、DDC、現場總線、智能儀表等1000多種廠家設備的通訊；支持RS232/422/485、Modem、無線電臺、以太網（包括工業以太網）、GRPS/CDMA等多種鏈路以及網絡冗余、設備冗余等多種冗余方式。
　　3.1系統網絡拓撲圖

3．2系統方案解析
　　整個污水處理監控系統具有三層結構：現場數據采集監控層，數據統計、分析、處理層，數據應用層。
　　◆ 現場數據采集監控層：
　　現場數據采集及監控畫面的展示由力控SCADA監控組態軟件ForceControl6.1完成。該軟件采用分層、分布式的架構設計，由數據采集I/O Server、數據庫DB、畫面展示View三部分組成，這三部分相互聯系又相對獨立，每一部分可以作為獨立的組件使用。
　　現場的儀器儀表、機電設備的運行數據采用GPRS/CDMA無線網絡、工業以太網、RS485總線等通訊方式，經由力控I/O Server實現設備的實時數據快速采集；數據庫DB對I/O Server采集的數據進行簡單的處理，通過View以圖形、動畫、報表、趨勢等手段展現水處理過程的工藝流程、設備的運行狀態，完成操作員在上位機上的控制。
　　◆ 數據統計、分析、處理層：
　　數據統計、分析、處理由力控企業級實時/歷史數據庫pSpace完成。
　　實時/歷史數據庫pSpace匯集來自各子系統的實時數據，經過數據壓縮后，周期性將數據送到文件歸檔，同時根據需要發布報警信息。
　　pSpace具有強大的計算引擎，pSpace計算引擎經過對pSpace數據進行二次計算和實施統計分析的功能，為數據的檢索、深層次數據挖掘應用提供了數據基礎。
　　pSpace是一個高性能、高吞吐能力、可靠性強、跨平臺的實時/歷史數據庫系統，廣泛標準的開放性，方便污水處理廠上層運營管理單和運營監管單位獲取實時數據。
　　◆ 數據應用層：
　　以企業實時數據庫為數據平臺將企業的生產過程系統、數據瀏覽系統、數據查詢系統、數據分析系統以WEB的方式提供出來。用戶可以通過瘦客戶端、PDA掌上終端等方式了解企業信息，掌握工廠的運行情況，并對整個城市的污水處理過程進行統一管理、調度。

4．力控污水處理監控系統特點
　　◆ 系統采用軟總線的并發訪問機制，只需要利用ADSL或者靜態IP就能對多個遠程設備進行通訊，數據為并發處理、完全透明的解決方案，消除了一般國內組態軟件將GPRS網絡綁定虛擬串口，以查詢方式訪問造成數據傳輸不穩定的隱患。解決了污水處理行業采用大量GPRS/CDMA無線通訊時網絡不穩定的問題。
　　◆ 軟件具有豐富的組件接口，可通過GIS組件實現與GIS系統無縫集成，通過視頻組件實現了與視頻監控、多媒體無縫集成。通過系統的無縫集成能夠把污水處理過程中的各種信息與反映空間位置的圖形信息、視頻信息有機結合在一起。GIS系統、視頻系統， 3D技術的綜合應用，使用戶在計算機前操作如臨現場。

◆ 系統實現了遠程設備管理部署功能，實時監測到遠程設備的啟停、工作狀態，遠程設備的報警信息可迅速的反饋到中心控制室。報警分為四種方式：斷線報警（包括設備故障報警）、超標報警、開關設備報警和異常情況報警。可以靈活設定報警條件，并和現場人員的手機、短信綁定，在滿足報警條件時，自動發送報警信息。

　　◆ 系統采用B/S架構設計，基于WEB的配置、運行、管理方式，減少了企業的管理維護成本。系統提供用戶名和密碼驗證訪問方式，可保護系統的安全。

?5、結束語
  通過力控系列軟件建設的城市污水處理監控系統信息平臺，不僅實現了污水資源化，完善市政監管信息系統，而且加強了水資源的保護、加速水污染治理，實現了水資源的可持續利用。系統便于操作、易于維護，節省了大部分的設備維修開支，具有很強的經濟效益。