给排水工程仪表及控制

1、第六章 污水处理厂监视控制与自动控制 监视控制方式与项目的选择监视控制方式与项目的选择 监视控制仪表设备的选择监视控制仪表设备的选择6.16.3污水泵站的自动控制及其设备污水泵站的自动控制及其设备6.4生物脱氮系统的控制和优化生物脱氮系统的控制和优化6.56.2污水处理厂的计算机控制系统（略）污水处理厂的计算机控制系统（略）厌氧生物处理系统的过程控制厌氧生物处理系统的过程控制 SBRSBR的控制与优化的控制与优化6.66.8污水处理厂的自动控制及应用污水处理厂的自动控制及应用6.96.7生物除磷系统的控制与优化生物除磷系统的控制与优化 6.1 6.1 监视控制方式与项目的选择监视控制方式与项目

2、的选择 6.1.1 6.1.1 监视控制方式监视控制方式（） 考虑污水与污泥处理设施规模、布置、形式、扩建、维护管理体制、经济考虑污水与污泥处理设施规模、布置、形式、扩建、维护管理体制、经济性等方面。监视控制方式可分为以下几种。性等方面。监视控制方式可分为以下几种。1个别监视操作方式个别监视操作方式对主要设备和处理过程进行直接监视，现场操作。对主要设备和处理过程进行直接监视，现场操作。2集中监视个别操作方式集中监视个别操作方式集中监视，总体整合后，个别操作。集中监视，总体整合后，个别操作。3集中监视控制（操作）方式集中监视控制（操作）方式对设施整体进行监视并操作，电气控制室集中。对设施整体进行

3、监视并操作，电气控制室集中。4分区监视分散控制方式分区监视分散控制方式系统分成若干个子系统，分区监视，分散控制。系统分成若干个子系统，分区监视，分散控制。5集中监视分散控制方式集中监视分散控制方式中央控制室监视，分区控制。中央控制室监视，分区控制。6集中管理式分区监视分散控制方式集中管理式分区监视分散控制方式在分区监视和分区控制中加上管理功能。在分区监视和分区控制中加上管理功能。监视控制方式选择监视控制方式选择,应考虑的事项：应考虑的事项：1.处理厂的规模处理厂的规模表6.1 不同规模处理厂的监视控制方式（）处理厂规模监视控制方式小型处理厂分别监视操作方式集中监视分别操作方式集中监视控制(操作

4、)方式中型处理厂集中监视控制(操作)方式分区监视分散控制方式集中监视分散控制方式大型处理厂分区监视分散控制方式集中监视分散控制方式集中管理式分区监视分散控制方式2.处理厂的工艺布置处理厂的工艺布置 布置形式和分布区域布置形式和分布区域3.工艺流程工艺流程 流程不同、设施数量和复杂程度不一样流程不同、设施数量和复杂程度不一样4.扩建可能性扩建可能性5.管理体制管理体制 远距离控制、无人值守、委托管理远距离控制、无人值守、委托管理6.经济因素经济因素 降低建设和运行管理费用降低建设和运行管理费用 6.1.2 6.1.2 监视控制项目监视控制项目 选择监视控制项目时考虑：处理厂规模、管理体制、节省选

5、择监视控制项目时考虑：处理厂规模、管理体制、节省人力和自动化的程度、运行管理合理化的程度等，在明确人力和自动化的程度、运行管理合理化的程度等，在明确设计思想之后，确实掌握设施、设备与处理的状况，并为设计思想之后，确实掌握设施、设备与处理的状况，并为有效地实施来选择必要的监视控制项目。有效地实施来选择必要的监视控制项目。 监视控制项目如表监视控制项目如表6.26.2所示。所示。 6.2 6.2 监视控制仪表设备的选择监视控制仪表设备的选择 监视控制仪表设备主要功能：监视控制仪表设备主要功能： （1 1）把处理过程的状态迅速准确地传达给操作人员；）把处理过程的状态迅速准确地传达给操作人员； （2

6、2）将操作人员的意图迅速准确地传达给处理过程。）将操作人员的意图迅速准确地传达给处理过程。 它一般可分为监视盘、操作盘、检测仪表盘、变换器盘、它一般可分为监视盘、操作盘、检测仪表盘、变换器盘、继电器盘、微控制器、程序控制器和现场盘等构成等。继电器盘、微控制器、程序控制器和现场盘等构成等。 6.2.1 6.2.1 监视操作仪表设备监视操作仪表设备 监视控制方式及其使用的监视操作盘都有各种类型。对监视控制方式及其使用的监视操作盘都有各种类型。对常用的监视操作盘类型进行大致区分，如表常用的监视操作盘类型进行大致区分，如表6.36.36.56.5所示。所示。有以监视为主体的配电盘，以操作为主体有以监视

7、为主体的配电盘，以操作为主体 的操作盘和兼的操作盘和兼具监视与操作功能的监视操作盘等三种类型。它们可组具监视与操作功能的监视操作盘等三种类型。它们可组合使用，又能单独使用。合使用，又能单独使用。 6.2.2 控制设备 根据控制水平和控制种类来选择合适的控制设备。基本根据控制水平和控制种类来选择合适的控制设备。基本控制方式：控制方式： 1 1、顺序控制、顺序控制 2 2、反馈控制、反馈控制 3 3、前馈控制、前馈控制 复合控制、模糊控制、神经控制和专家系统等控制方式。复合控制、模糊控制、神经控制和专家系统等控制方式。 1 1、模糊控制、模糊控制 2 2、神经控制、神经控制 3 3、专家系统、专家

8、系统6.3 6.3 污水处理厂的计算机控制系统污水处理厂的计算机控制系统 （略）6.4 6.4 污水泵站的自动控制及其设备污水泵站的自动控制及其设备 污水泵站的运行控制也可分为手动控制和自动控制两大类。污水泵站的运行控制也可分为手动控制和自动控制两大类。 6.4.1 6.4.1 污水泵站的自动控制污水泵站的自动控制 为了保证污水泵站的安全可靠运行。无论是手动控制还为了保证污水泵站的安全可靠运行。无论是手动控制还是自动控制，都应当有完善的控制设备。一人控制时，由人是自动控制，都应当有完善的控制设备。一人控制时，由人来决定泵的运行和停止，仅用开关就可按一定的顺序对包括来决定泵的运行和停止，仅用开关

9、就可按一定的顺序对包括辅助设备在内的有关泵的设备进行启动或停止的联动操作；辅助设备在内的有关泵的设备进行启动或停止的联动操作；通过闸阀调节压水管上闸阀的开启度，此外，还应设置各种通过闸阀调节压水管上闸阀的开启度，此外，还应设置各种保护与报警装置对泵站的运行监视。这种控制方式一般用于保护与报警装置对泵站的运行监视。这种控制方式一般用于污水泵站与污水处理厂设在同一地点的情况下，当不在同一污水泵站与污水处理厂设在同一地点的情况下，当不在同一地点时，应当应用远距离自动控制。地点时，应当应用远距离自动控制。6.4.1.1 检查与维护检查与维护 图图6.9给出了污水泵的有关控制设备与仪表，它们的检给出了污

10、水泵的有关控制设备与仪表，它们的检查与维护有以下几项。查与维护有以下几项。(1)日常检查。日常检查。 日常检查的项目、内容和周期可参考表日常检查的项目、内容和周期可参考表6.8，更详细的，更详细的检查可参照有关的使用说明书。检查可参照有关的使用说明书。(2)定期检查（表定期检查（表6.9） 应当说明的是表应当说明的是表6.9是针对用自来水作为水封和冷却水是针对用自来水作为水封和冷却水的情况。如果使用含有细小悬浮物的井水或污水处理厂的情况。如果使用含有细小悬浮物的井水或污水处理厂处理水，其检查周期应当适当缩短，还要定期清洗各种处理水，其检查周期应当适当缩短，还要定期清洗各种给水排水池等。此外，不

11、仅要检查每个仪器和设备，还给水排水池等。此外，不仅要检查每个仪器和设备，还要进行包括控制电路在内的保护联动试验，以确认电路要进行包括控制电路在内的保护联动试验，以确认电路是否异常。是否异常。 (3)由于控制电路只要在启动、停止和增减负荷时就动由于控制电路只要在启动、停止和增减负荷时就动作，很容易发现其故障。而保护电路只有在发生故障时才作，很容易发现其故障。而保护电路只有在发生故障时才动作，不易发现其存在的隐患。因此，有必要认真检查保动作，不易发现其存在的隐患。因此，有必要认真检查保护电路。护电路。 (4)高压与低压动力电路，控制电路和仪表电路的绝缘高压与低压动力电路，控制电路和仪表电路的绝缘电

12、阻的测定应分别进行。电阻的测定应分别进行。6.4.1.2 启动启动启动应注意以下事项。启动应注意以下事项。 (1)(1)在启动泵时，既要确认泵本身也要通过操作盘的指示灯在启动泵时，既要确认泵本身也要通过操作盘的指示灯等，确认有关联动机构是否处于启动状态，然后打开操作开等，确认有关联动机构是否处于启动状态，然后打开操作开关。关。 (2)(2)图图6 61010是泵的启动指令发出后，泵轴水封、冷却、润是泵的启动指令发出后，泵轴水封、冷却、润滑、有关吸水辅助设备和有关联动机构的动作，电动机的启滑、有关吸水辅助设备和有关联动机构的动作，电动机的启动、压水管闸阀开启状态等一系列过程的流程图。用电流表、动

13、、压水管闸阀开启状态等一系列过程的流程图。用电流表、指示灯和经过时间等依次检查上述过程是否顺利进行。指示灯和经过时间等依次检查上述过程是否顺利进行。 (3)(3)进人正常运转时，记录电流、功率、转数、压水管闸阀进人正常运转时，记录电流、功率、转数、压水管闸阀的开启度、运转启动时间等必要事项。的开启度、运转启动时间等必要事项。 (4)(4)由于有关联动机构的故障，泵在启动过程中停止时，假由于有关联动机构的故障，泵在启动过程中停止时，假如又正在下雨，必须尽快启动泵，而且又没有足够的时间如又正在下雨，必须尽快启动泵，而且又没有足够的时间来修复的情况，将控制方式改为单个手动控制，然后重新来修复的情况，

14、将控制方式改为单个手动控制，然后重新启动。启动。(5)(5)由于吸人式泵启动时需要几分钟的吸水时间，应当考虑由于吸人式泵启动时需要几分钟的吸水时间，应当考虑到吸水所需的时间，提前开始启动的准备工作。到吸水所需的时间，提前开始启动的准备工作。(6)(6)一般来说，正常的运转控制方式都是联动运行的，发生一般来说，正常的运转控制方式都是联动运行的，发生故障时很难迅速地改变控制方式。因此，应当有备无患，故障时很难迅速地改变控制方式。因此，应当有备无患，特别是对于水泵电机的启动，即使在电气系统发生故障时，特别是对于水泵电机的启动，即使在电气系统发生故障时，机械部分也能运转，这一点应充分认识到。机械部分也

15、能运转，这一点应充分认识到。6.4.1.3 运转运转 运转时应注意以下事项。运转时应注意以下事项。 (1)(1)运转时在一定的时间周期或适当时候，除了通过监视盘运转时在一定的时间周期或适当时候，除了通过监视盘掌握联动机构的运行状况之外，还应当巡视泵的运转现场、掌握联动机构的运行状况之外，还应当巡视泵的运转现场、检查并记录电流、压力、流量、压水管闸阀的开启度、转数、检查并记录电流、压力、流量、压水管闸阀的开启度、转数、振动、温度、水封、冷却水、润滑水等有关位置的状况或有振动、温度、水封、冷却水、润滑水等有关位置的状况或有无异常现象。无异常现象。 (2)(2)对于雨水泵的运转，应当密切注视雨量计、沉砂池及干对于雨水泵的运转，应当密切注视雨量计、沉砂池及干管水位计的指针变化，注意天气预报，经常维持在低水位运管水位计的指针变化，注意天气预报，经常维持在低水位运转。转。6.4.1.4 停泵停泵 停泵时应注意以下事项停泵时应注意以下事项(1)(1)图图6 61111表示从发出