对于水厂怎样做能源的监测？
作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司时间：2024-10-08 我要发布
【摘要】为解决自来水厂资金有限、工艺老化的问题，我们设计了在线监测系统，采用安科瑞技术，对原水、滤后水、出厂水进行采样分析，并通过组态上位机系统实现水质数据的实时监测。这指导了水厂的生产，提升了经济效益。
【关键词】自来水在线监测；PLC；经济效益
0引言
近年来，我国水源地污染日益严重，城市供水行业面临巨大压力。为提高供水质量、改善服务、优化成本和保障安全，部分水厂的混凝、沉淀、过滤、消毒等常规净水处理工艺需要升级改造，整体评价生产效能，节省能耗，降低成本。
水质在线监测系统在原有老工艺基础上建立，反映各环节水质变化，指导生产，降低投资成本和能耗。本文设计的水处理在线监测系统已应用于秦皇岛市自来水有限公司海港水厂，优化了水处理方案，提高了经济效益。
1在线监测系统组成
目前，成熟的在线监测项目包括：水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度、COD、TOC、氨氮等。因资金有限，水厂选择监测浊度。
浊度是生活饮用水和某些生产用水的重要指标，国家标准要求饮用水浊度不超过1。水厂资金有限，无法在各环节安装浊度仪，先在四阀车间和虹吸车间监测过滤后水质浊度。后续在水厂原水和出厂水处安装浊度仪。
2系统控制方案
2.1系统硬件设计
水厂在线监测系统采用上位机结合下位机PLC方案。PLC是新型、通用的自动控制装置，适合在线监测系统控制。
水厂在线监测系统为安科瑞AcrelEMS管理平台。监控仪表使用APM520系列，为PLC200提供一个4~20mA的电流，处理后传输至上位机。
为避免数据衰减，PLC200系列装置放在虹吸车间距浊度仪近的位置。上位机放在办公楼，距虹吸车间300多米，铺设光纤保证数据实时准确传输。
3成果分析
3.1对生产的指导意义
以四阀车间为例，观察滤后水浊度历史曲线，反冲后，浊度由0.4NTU降至1NTU，用时1小时。若曲线突然变化，说明滤池滤速变慢，过滤效果变差。需检查沉后水是否变化，原水水质是否恶化，判断滤池是否故障。
根据历史曲线调整反冲水操作时间，以四阀车间为例。反冲后，浊度偏高，可根据曲线优化操作时间。
从监测历史曲线分析水质变化与反冲周期，根据变化周期对四阀车间进行反冲洗，在春秋冬三季时，水厂四阀滤池基本保持这种滤速运行，当夏季水质变差时，滤池的工作周期会更短。
3．2经济效益
自2013年水质在线监测系统投入使用，至2015年底，在来水相对稳定的情况下，各项生产指标均有降低，药耗由8．97降到了3．14，节约三氯化铁318．74公斤，每吨三氯化铁1200元，节约资金38万元。原水利用率由97．06％提高~U98％，节约自用水量636．0381千立方米，原水水价每吨0．79元，节约资金50万元，共节约资金88万元。
安科瑞电气针对水厂监测推出能效管理解决方案--AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台
4.1平台概述
安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能效管理平台的产品生态体系，AcrelEMS-SW智慧水务能效管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，重点监测主要用能设备能效，保护污水厂运行安全可靠，提高污水厂能效，为污水处理的能效管理提供科学、精细的解决方案。
4.2平台组成
AcrelEMS智慧水务综合能效管理系统由变电站综合自动化系统、电力监控及能效管理系统组成，涵盖了水务中压变配电系统、电气安全、应急电源、能源管理、照明控制、设备运维等，贯穿水务能源流的始终，帮助运维管理人员通过一套平台、一个APP实时了解水务配电系统运行状况，并且根据权限可以适用于水务后勤部门管理需要。
4.3平台拓扑图
4.4平台子系统
4.4.1变电站综合自动化系统及电力监控
对水务配电系统中35kV、10kV电压等级配置继电保护和弧光保护，实现遥测、遥信、遥控、遥调等功能，对异常情况及时预警。
监测变压器、水泵、鼓风机的电流、电压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、温度、三相平衡、异常报警等数据。
4.4.2电能质量监测与治理
水务中大量的大功率电机、水泵变频启动导致配电系统中存在大量谐波，通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施提高供电电能质量。
4.4.3 电动机管理
实现电机保护、遥测、遥信、遥控，支持PLC、软启、变频器配合，自动或远程控制工艺设备，保障生产。
4.4.4 能耗管理
搭建计量体系，显示能源流向和损耗，分析消耗去向，找出异常区域。集中能源参数，对比各工艺环节能耗，掌控能源消耗、成本和排放。
4.4.5 智能照明控制
提供多种照明控制方式，自动识别日出日落，实现智能控制，达到安全、节能、舒适、高效。
4.6 电气安全
4.6.1 监测配电系统回路漏电电流和线缆温度，预警电气安全。
4.6.2 预设应急预案，快速启动疏散方案，显示疏散指示灯具状态。
4.6.3 监测消防设备电源，保障火灾时正常使用。
4.6.4 监控防火门状态，保障电气安全可靠性。
4.7 环境监测
监测温湿度、烟雾、积水等，预警异常，自动启动排风或新风系统，保障安全运行。
4.8 分布式光伏监测
实时监测光伏电气参数和逆变器运行，绘制历史数据曲线。显示光伏组件分布和装机容量。
4.9 工艺仿真监控
通过2D、3D方式监视工艺设备状态，安装电动机保护，配合PLC等实现自动或远程控制，保障生产。
5. 相关平台部署硬件选型清单
5.1 电力监控、电能质量、电动机管理及配电室环境监控系统
6. 结束语
系统以安科瑞为核心，通过上位机监测水质，提高生产效率和经济效益。
