用物联网技术引领污水处理智能化升级

9月10-13日，2017世界物联网博览会将在无锡举办。无锡作为我国唯一的国家传感网创新示范区，近年来深入推广应用物联网，无锡市排水有限公司（下称无锡排水）利用物联网原理、硬件与技术，研发“污水管网与污水处理厂联合运行与调度系统”，为联合调度、优化运行、安全管理提供保证。

污水管网、污水泵站和污水处理厂共同组成了一座城市庞大的污水处理系统。如何保障这些污水处理设施高效、安全、满负荷运行，实现污水达标排放、设备节能降耗、人员成本降低，考验着污水处理系统的管理运行能力。

作为国家“十二五”水专项课题研究，无锡市排水联合清华大学、北京清华同衡规划设计研究院有限公司、无锡比目鱼电子产品有限公司自主研发建设“污水管网与污水处理厂联合运行与调度系统”。

该系统以泵站和污水处理厂原有SCADA系统、管网在线监测为基础，联合调度获取实时数据，应用物联网原理、硬件与技术，实现系统的联合调度、优化运行和安全管理。

在感知层，该系统利用分布在管网、泵站、污水厂等工艺段的各种测量仪表和摄像、GPS终端等感知设备，采集液位、水量、水质数据；通过Modbus、4～20mA等各种网络协议传送到控制层分控站PLC内，然后打包传输到污水厂中控室。

在中控室设置一套通信PLC，其对数据进行解码分析后通过以太网传送到调度中心；而来自污水管网的传感数据将直接通过GPRS网络传送到应用层的调度中心。

调度中心监控计算机接收到这些数据后，将利用建立的数据模型对这些数据分析存储，并结合预先设定好的控制策略，自动生成各种调度指令控制调节现场的水泵、阀门等设备，以确保系统内各设备运行在最优状态。

“污水管网——污水厂联合运行与调度系统”已在无锡市城北污水处理厂完成试点应用，并顺利通过住建部课题任务验收。无锡排水总工程师陆永宏介绍，该系统填补了国内污水处理行业空白，实现了由“经验模式”下的人工调度向“数字模式”下的智能调度转型。有效降低了人员成本，以前平均需要4至5个人值守一座泵站，应用该系统后，18个工作人员即可监守全市94座泵站。

陆永宏说，示范工程的实施，有效提高了污水处理厂的运行安全水平，提高了系统的运行调度能力，实现了泵站运行的节能降耗。

锡澄泵站数据显示，去年5月10日至14日，经由联合调度后的液位有效稳定在2.5米左右，在5月15日至19日，经由人工调度后的液则在1～4米之间跳跃变动。在联合调度运行期间，污水处理厂进水水质浓度提高在5%～15%之间，同期相比管网冒溢率降低了40%，在近似工况（如连续晴天）下能耗可以降低10%左右。