作为深耕工业自动化领域24年的科技型企业,华东工控以安全可靠、智能高效为核心,为净水厂构建了从源头取水到管网输配的全链条智能管控体系。该系统通过分层分布式智能网络架构,实现优质供水、高效管理与节能降耗的现代化转型,其系统组成可拆解为以下核心模块:
一、中央控制中枢——智慧决策大脑
采用冗余服务器+客户端架构的SCADA监控平台,集成C/S与B/S双模式,通过工业以太网环网连接全厂站点。中控室配备工业以太网交换器,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自适应PID、前馈-反馈控制等智能算法,动态优化混凝剂、消毒剂投加量,自动调节滤池反冲洗周期。
二、现场控制层——分布式执行网络
部署于泵房、加药间、沉淀池等关键点位的PLC控制站,采用热备冗余处理器与冗余环形工业以太网,形成无单点故障的可靠架构。每个站点集成浊度仪、pH计、余氯传感器等在线仪表矩阵,实时采集原水浊度、流量、压力等参数,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、变频水泵及反冲洗设备,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。
三、智能算法模块——工艺优化引擎
系统内置的智能加药模块结合前馈控制策略,根据原水浊度、流量动态调整混凝剂投加量,降低15%-30%的药耗。反冲洗优化算法通过滤池压差与水头损失预测,精准触发反冲洗程序,延长滤料寿命并减少水资源浪费。
四、安全与冗余机制——多重防护体系
关键控制器采用热备冗余设计,通信网络采用环形冗余结构,确保单点故障不影响整体运行。安全联锁保护模块内置水质超标联锁、设备故障急停、防汛防雷模块,结合权限分级管理与操作日志审计,杜绝误操作风险。系统还集成电机检修提醒功能,通过累计运行时间、温度异常、电气参数监测提前预警,将非计划停机率降低至0.5%以下。
五、数字孪生与云平台——全域协同管理
数字孪生技术构建净水厂虚拟镜像模型,通过3D可视化界面直观展示设备状态、管网压力分布及工艺流程效率。预测性维护模块基于设备运行数据与故障特征库,提前72小时预警泵组磨损、阀门泄漏等潜在风险。系统支持私有云/混合云部署,通过开放API接口无缝对接智慧水务平台,实现跨区域集中管控。移动端同步支持关键信息查看与应急处理,管理人员可通过PC端或移动APP远程查看生产报表、能耗曲线及水质趋势。
六、全生命周期管理——降本增效基石
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。在郑州某项目中,通过水泵变频节能控制降低能耗20%以上,同时延长设备使用寿命。设备全生命周期管理模块集成电机检修提醒、电气参数监测等功能,通过累计运行时间、温度异常、三相不平衡等异常状态分析,实现预防性维护,减少故障停机时间。
华东工控净水厂自动化控制系统以感知-分析-决策-执行闭环架构,重新定义了水处理行业的智能化标杆。通过全链条智能管控,系统在保障供水安全、稳定出水水质、降低运行成本、提升管理效率等方面发挥着不可替代的核心作用,成为智慧水务建设的坚实技术支撑。