申請日2013.09.27

　　公開(公告)日2014.01.29

　　IPC分類號G05B19/418

　　摘要

　　一種全自動廢水處理控制裝置，包括現(xiàn)場控制器，現(xiàn)場控制器和輸入設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、流量計、液位計、在線濁度儀、壓力變送器、污泥量傳感器和藥量檢測儀表連接，現(xiàn)場控制器和輸出設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、電動執(zhí)行機構連接，遠程監(jiān)控計算機與現(xiàn)場控制器通過有線網(wǎng)絡或串口實現(xiàn)連接，遠程監(jiān)控計算機通過無線網(wǎng)絡與手機終端實現(xiàn)互連，本發(fā)明充分利用采集的信息進行綜合比較判斷，高效合理的處理運算，在保證水處理質(zhì)量的同時合理控制用藥量，避免了二次污染;采用固定和移動式相結(jié)合的方式，保證了監(jiān)控的全面性和便捷性;故障的初步原因展示功能為維護人員提供很大的便利。

　　權利要求書

　　1.一種全自動廢水處理控制裝置，包括現(xiàn)場控制器，其特征在 于：現(xiàn)場控制器和輸入設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、流量計、 液位計、在線濁度儀、壓力變送器、污泥量傳感器和藥量檢測儀表連 接，現(xiàn)場控制器和輸出設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、電動執(zhí)行 機構連接，遠程監(jiān)控計算機與現(xiàn)場控制器通過有線網(wǎng)絡或串口實現(xiàn)連 接，遠程監(jiān)控計算機通過無線網(wǎng)絡與手機終端實現(xiàn)互連。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動廢水處理控制裝置，其特 征在于：所述的現(xiàn)場控制器包括以下控制程序：

　　1)、進水流程的控制：廢水提升泵根據(jù)廢水池液位、凈化器出水 濁度、壓力、時間、加藥計量泵的運行情況實現(xiàn)進水的自動控制，具 體控制方式為：①廢水池高液位啟泵，低液位停泵，②根據(jù)設定的 反沖洗和排污時間周期，在到達兩個過程周期間隔時停泵，過后自啟 動，③根據(jù)凈化器出水濁度分析診斷處理過程是否達標，如果不達 標且在加大加藥計量泵的頻率后仍不能達標的，自動按照百分比調(diào)節(jié) 進水調(diào)節(jié)閥，以降低進水流量，保證藥劑的充足，④對進水和進藥 管壓力進行統(tǒng)籌計算，與③共同作用，控制調(diào)節(jié)閥使得加藥效果達到 最佳狀態(tài)，⑤當加藥計量泵因故全部停止時，自動停止廢水提升泵， 同時提示系統(tǒng)處于非正常工作狀態(tài)，使相關人員能夠盡快采取措施;

　　2)、加藥流程的控制：加藥計量泵根據(jù)廢水提升泵的狀態(tài)、藥劑 箱的液位、時間、壓力、出水濁度、藥量檢測測儀表實現(xiàn)加藥過程的 自動控制，具體控制方式為：①三臺計量泵在廢水提升泵運行后自 動啟動，當廢水提升泵停止時計量泵自動停止，②三臺計量泵同樣 以兩用一備實現(xiàn)自動切換，③根據(jù)設定的反沖洗和排污時間周期， 在到達兩個過程周期間隔時停泵，過后自啟動，④根據(jù)凈化器出水 濁度分析診斷處理過程是否達標，如果不能達標或出水的藥量超限， 自動調(diào)整計量泵頻率，使加藥量與所需相對應，既能滿足凈化要求， 又不至于浪費;

　　3)、排污流程的控制：根據(jù)時間、污泥量來實現(xiàn)自動排污功能， 具體實現(xiàn)方式：①手動設定排污周期的初始值，系統(tǒng)自動計時，當 達到排污時間時，自動開啟排污閥，同時關閉其他過程閥門，②根 據(jù)凈化器內(nèi)污泥界面厚度判斷是否需要排污，如污泥界面厚度超過限 值，則開啟排污閥進行排污，污泥界面厚度下降為最低后自動關閉;

　　4)、反沖洗流程的控制：根據(jù)時間、污泥量、出水流量來時實現(xiàn) 自動反沖洗過程，用以清潔凈化裝置從而提高凈化效率，具體實現(xiàn)方 式：①手動設定反沖洗周期的初始值，系統(tǒng)自動計時，當達到反沖 洗時間時，自動開啟反沖洗進水及出水閥，同時關閉進水，排污閥門， 然后開啟反沖洗水泵，過后自動復位恢復水處理正常流程，②根據(jù) 凈化器界面厚度判斷是否需要進行反沖洗，如污泥界面厚度超過限 值，則開啟反沖洗水泵進行反沖洗，當污泥界面厚度下降為限值后自 動關閉，③根據(jù)凈化器出水流量來判斷過濾膜上是否污泥過量，從 而自動控制反沖洗水泵的啟停;

　　5)、過程閥門的控制：在各個流程中首先需自動將對應閥門開啟 或關閉到位，其中進水處調(diào)節(jié)閥一般常開①進水流程，關閉排污閥、 反沖洗進水閥、反沖洗出水閥，開啟進水閥、清水出水閥，完畢后才 能啟動廢水泵②排污流程，關閉進水閥、清水出水閥、反沖洗進水 閥、反沖洗出水閥，開啟排污閥 ③反沖洗流程，關閉進水閥、清水出水閥、排污閥，開啟反沖洗進 水閥、反沖洗出水閥。然后開啟反沖洗提升泵

　　6)、遠程信息的監(jiān)控：信息的遠傳功能使得監(jiān)控中心的遠程監(jiān)控 計算機和相關人員的手機終端均能夠不在系統(tǒng)控制現(xiàn)場即能對現(xiàn)場 信息了如指掌，實現(xiàn)遠程監(jiān)測和遠程控制，系統(tǒng)在手機移動式終端以 軟件程序展示，可多用戶同時監(jiān)控，軟件實行后臺自動運行，需觀看 或控制時在手機上點擊調(diào)出程序從而實行操作;系統(tǒng)有報警的時候， 軟件發(fā)出報警提示、聲音提示并彈出報警窗口，操作者知曉后可切換 遠程自己操作或聯(lián)系在場人員實地檢查維護;

　　7)、故障掌控：監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場的異常情況進行報警提示，并記 錄在案，利用經(jīng)驗枚舉法，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時對各故障可能出現(xiàn)的原 因自動進行枚舉說明，維護人員按照所列故障原因一一排查，使得維 護更為方便快捷。

　　說明書

　　一種全自動廢水處理控制裝置

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種全自動廢水處理控 制裝置。

　　背景技術

　　現(xiàn)有水處理技術的往往機械化地執(zhí)行廢水的進化過程，片面地以 一些參數(shù)為分析對象來實現(xiàn)處理過程的控制，系統(tǒng)可靠性不高且資源 往往得不到很好地利用，且監(jiān)控室一般需有人留守。

　　隨著科技水平的提高和工業(yè)的飛速發(fā)展，處理減輕工業(yè)污染已成 為社會普遍關注的問題�，F(xiàn)有的工業(yè)級水處理方式一般可分為：廢 水提升→處理凈化過濾→清水回用等幾個階段，處理凈化過濾的過程 為整個處理過程的核心，針對不同廢水從工藝上來說可采用化學加藥 凈化、膜式過濾、活性炭過濾、生物凈化、光氧化等多種處理方式， 從不同角度來實現(xiàn)對廢水的凈化處理。

　　而工業(yè)級水處理的控制方法更是層出不窮，利用工業(yè)控制的可編 程控制器及上位機、DCS等等技術實現(xiàn)多樣化的自動水處理控制普 遍運用于工業(yè)廢水處理過程中，其控制過程的可調(diào)節(jié)性大，適用范圍 廣，且實現(xiàn)了信息的遠傳和集中監(jiān)控，大大方便了過程的管理。

　　利用化學加藥凈化和生物膜凈化相結(jié)合，以傳感器、現(xiàn)場控制器、 執(zhí)行器和遠端監(jiān)控機等搭建系統(tǒng)網(wǎng)絡架構，實現(xiàn)對可監(jiān)控的工業(yè)廢水 的凈化處理。其處理方式如下：

　　通過廢水泵和加藥計量泵將廢水和藥劑同時加入處理凈化器，使它們 在凈化器發(fā)生反應后通過膜式過濾的方式將清水過濾至清水池，清水 出水時利用濁度顯示來觀測水處理的最終效果。為保證凈化器的高效 運用，系統(tǒng)利用時間的控制加入排污和反沖洗過程，每隔一段時間以 排污閥和反沖洗泵的利用來清除凈化器內(nèi)的淤泥、污垢等。

　　然而基于一些原因，現(xiàn)有水處理的自動控制考慮因素往往不夠全 面，很多參數(shù)都只停留在顯示監(jiān)測階段，沒有真正利用起來，水處理 的最終效果不一定理想，藥劑使用量也無法按需自動控制，系統(tǒng)的安 全性和穩(wěn)定性不夠，需要保證監(jiān)控室有人值守，自動化程度還不夠。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種全自 動廢水處理控制裝置，實現(xiàn)智能化無人值守的全自動水處理控制。

　　為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

　　一種全自動廢水處理控制裝置，包括現(xiàn)場控制器，現(xiàn)場控制器和 輸入設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、流量計、液位計、在線濁度 儀、壓力變送器、污泥量傳感器和藥量檢測儀表連接，現(xiàn)場控制器和 輸出設備的水泵控制箱、電動閥控制箱、電動執(zhí)行機構連接，遠程監(jiān) 控計算機與現(xiàn)場控制器通過有線網(wǎng)絡或串口實現(xiàn)連接，遠程監(jiān)控計算 機通過無線網(wǎng)絡與手機終端實現(xiàn)互連。

　　所述的現(xiàn)場控制器包括以下控制程序：

　　1)、進水流程的控制：廢水提升泵根據(jù)廢水池液位、凈化器出水 濁度、壓力、時間、加藥計量泵的運行情況實現(xiàn)進水的自動控制，具 體控制方式為：①廢水池高液位啟泵，低液位停泵，②根據(jù)設定的 反沖洗和排污時間周期，在到達兩個過程周期間隔時停泵，過后自啟 動，③根據(jù)凈化器出水濁度分析診斷處理過程是否達標，如果不達 標且在加大加藥計量泵的頻率后仍不能達標的，自動按照百分比調(diào)節(jié) 進水調(diào)節(jié)閥，以降低進水流量，保證藥劑的充足，④對進水和進藥 管壓力進行統(tǒng)籌計算，與③共同作用，控制調(diào)節(jié)閥使得加藥效果達到 最佳狀態(tài)，⑤當加藥計量泵因故全部停止時，自動停止廢水提升泵， 同時提示系統(tǒng)處于非正常工作狀態(tài)，使相關人員能夠盡快采取措施;

　　2)、加藥流程的控制：加藥計量泵根據(jù)廢水提升泵的狀態(tài)、藥劑 箱的液位、時間、壓力、出水濁度、藥量檢測測儀表實現(xiàn)加藥過程的 自動控制，具體控制方式為：①三臺計量泵在廢水提升泵運行后自 動啟動，當廢水提升泵停止時計量泵自動停止，②三臺計量泵同樣 以兩用一備實現(xiàn)自動切換，③根據(jù)設定的反沖洗和排污時間周期， 在到達兩個過程周期間隔時停泵，過后自啟動，④根據(jù)凈化器出水 濁度分析診斷處理過程是否達標，如果不能達標或出水的藥量超限， 自動調(diào)整計量泵頻率，使加藥量與所需相對應，既能滿足凈化要求， 又不至于浪費;

　　3)、排污流程的控制：根據(jù)時間、污泥量來實現(xiàn)自動排污功能， 具體實現(xiàn)方式：①手動設定排污周期的初始值，系統(tǒng)自動計時，當 達到排污時間時，自動開啟排污閥，同時關閉其他過程閥門，②根 據(jù)凈化器內(nèi)污泥界面厚度判斷是否需要排污，如污泥界面厚度超過限 值，則開啟排污閥進行排污，污泥界面厚度下降為最低后自動關閉;

　　4)、反沖洗流程的控制：根據(jù)時間、污泥量、出水流量來時實現(xiàn) 自動反沖洗過程，用以清潔凈化裝置從而提高凈化效率，具體實現(xiàn)方 式：①手動設定反沖洗周期的初始值，系統(tǒng)自動計時，當達到反沖 洗時間時，自動開啟反沖洗進水及出水閥，同時關閉進水，排污閥門， 然后開啟反沖洗水泵，過后自動復位恢復水處理正常流程，②根據(jù) 凈化器界面厚度判斷是否需要進行反沖洗，如污泥界面厚度超過限 值，則開啟反沖洗水泵進行反沖洗，當污泥界面厚度下降為限值后自 動關閉，③根據(jù)凈化器出水流量來判斷過濾膜上是否污泥過量，從 而自動控制反沖洗水泵的啟停;

　　5)、過程閥門的控制：在各個流程中首先需自動將對應閥門開啟 或關閉到位，其中進水處調(diào)節(jié)閥一般常開①進水流程，關閉排污閥、 反沖洗進水閥、反沖洗出水閥，開啟進水閥、清水出水閥，完畢后才 能啟動廢水泵②排污流程，關閉進水閥、清水出水閥、反沖洗進水 閥、反沖洗出水閥，開啟排污閥 ③反沖洗流程，關閉進水閥、清水出水閥、排污閥，開啟反沖洗進 水閥、反沖洗出水閥。然后開啟反沖洗提升泵

　　6)、遠程信息的監(jiān)控：信息的遠傳功能使得監(jiān)控中心的遠程監(jiān)控 計算機和相關人員的手機終端均能夠不在系統(tǒng)控制現(xiàn)場即能對現(xiàn)場 信息了如指掌，實現(xiàn)遠程監(jiān)測和遠程控制，系統(tǒng)在手機移動式終端以 軟件程序展示，可多用戶同時監(jiān)控，軟件實行后臺自動運行，需觀看 或控制時在手機上點擊調(diào)出程序從而實行操作;系統(tǒng)有報警的時候， 軟件發(fā)出報警提示、聲音提示并彈出報警窗口，操作者知曉后可切換 遠程自己操作或聯(lián)系在場人員實地檢查維護;

　　7)、故障掌控：監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場的異常情況進行報警提示，并記 錄在案，利用經(jīng)驗枚舉法，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時對各故障可能出現(xiàn)的原 因自動進行枚舉說明，維護人員按照所列故障原因一一排查，使得維 護更為方便快捷。

　　本發(fā)明以現(xiàn)場控制器為主要控制機構，通過內(nèi)部嵌入式軟件的邏 輯運算依托各種信息輸入設備來控制執(zhí)行機構的自動運作，通過遠端 監(jiān)控計算機可以足不出戶地了解現(xiàn)場信息并實現(xiàn)遠程的一些控制，而 通過遠程手機終端則可以實現(xiàn)隨時隨地的監(jiān)測與控制，當系統(tǒng)出現(xiàn)報 警的時候。手機自動提醒，使得值班人員不需每時每刻都在場監(jiān)控， 預防了值班人員擅離職守帶來惡劣后果的情況。本發(fā)明將系統(tǒng)幾乎所 有的傳感信息如水泵、電動閥狀態(tài)、進水流量、液位、出水濁度、壓 力、污泥界面信息等都利用起來，實時實現(xiàn)信息的遠傳和控制，而不 是僅僅作為顯示，控制過程從多方面保證了安全和穩(wěn)定性能。

　　本發(fā)明最大限度的利用了現(xiàn)場各項參數(shù)來實現(xiàn)最終的控制，充分 考慮了各種可能下所需的自動操作;同時平衡水處理效果及用藥量之 間的關系，使控制更為合理化;采用傳統(tǒng)的上位機遠程監(jiān)控的同時利 用無線網(wǎng)絡進行移動式監(jiān)控，使系統(tǒng)更為安全穩(wěn)定;發(fā)生故障的同時 自動列出故障可能原因，使得維護更為方便，又一次增加了系統(tǒng)的安 全性。充分利用采集的信息進行綜合比較判斷，高效合理的處理運算， 在保證水處理質(zhì)量的同時合理控制用藥量，避免了二次污染;采用固 定和移動式相結(jié)合的方式，保證了監(jiān)控的全面性和便捷性;故障的初 步原因展示功能為維護人員提供很大的便利。