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净水厂自动化控制系统:全流程智能管控的核心架构解析
来源: 时间:2025-09-26

作为深耕工业自动化领域的科技型企业,华东工控以安全可靠、智能高效为核心,为净水厂打造从源头取水到管网输配的全链条智能管控体系,实现优质供水、高效管理与节能降耗的现代化转型。

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一、系统核心架构:分层分布式智能网络

1. 中央控制中枢——智慧决策大脑

SCADA监控平台:采用冗余服务器+客户端架构,集成C/S与B/S双模式,支持实时数据可视化、历史趋势分析及多级报警管理。中控室配备工业以太网交换器,通过光纤环网连接全厂站点,实现“一屏统管”全流程工艺图、设备状态、能耗曲线及报警信息。

上位机软件系统:内置智能算法(如自适应PID、前馈-反馈控制),动态优化混凝剂、消毒剂投加量,自动调节滤池反冲洗周期,确保水质稳定达标。

2. 现场控制层——精准执行单元

PLC控制站:部署于泵房、加药间、沉淀池等关键点位,采用热备冗余处理器与冗余环形工业以太网,确保无单点故障。每个站点集成传感器组(如浊度仪、pH计、余氯传感器),实时采集原水浊度、流量、压力等参数,并通过Modbus协议或以太网接口上传数据。

执行机构:包括电动阀门、变频水泵、加药泵及反冲洗设备。例如,在某水厂项目中,V型滤池采用气水反冲洗模式,系统根据泥位信号或设定时间周期自动触发反冲洗,同时联动清水池进水管阀门,实现工艺流程的精准控制。

二、关键子系统:全流程智能协同

1. 水质监测与调节系统

在线仪表矩阵:覆盖原水至出水的全流程监测点,包括浊度、pH值、余氯、流量、压力等传感器,实时反馈水质数据至控制系统。

智能加药模块:通过技术实现混凝剂、消毒剂的精准投加,结合前馈控制策略,动态调整药剂用量,降低药耗并提升絮凝效率。

2. 设备健康与能源管理系统

设备全生命周期管理:集成电机检修提醒功能,通过累计运行时间、温度异常、电气参数监测(如三相不平衡)提前预警,减少故障停机时间。例如,取水泵房机组通过变频电机PID调节,实现压力恒定供水,同时采集电机电流、功率因数等数据,优化能耗。

能源统计与分析:系统自动生成电量、水量、药耗的统计分析报表,结合能效模型指导节能改造。

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3. 安全防护与冗余设计

多重冗余机制:关键控制器采用热备冗余,通信网络采用环形冗余结构,确保系统在单点故障下仍能稳定运行。

安全联锁保护:内置水质超标联锁、设备故障急停、防汛防雷模块,严格权限分级管理,操作日志全程可追溯,杜绝误操作风险。

综上所述,华东工控净水厂自动化控制系统以智能硬件+先进算法+全周期服务为核心,通过分层架构、模块化设计与冗余安全机制,构建起高效、可靠、节能的现代化水厂管控体系,为城市供水安全与水资源高效利用提供坚实技术支撑。