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和兴园排污站设计方案

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2020年4月19日
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长庆油田矿区服务事业部和兴园物业服务处

排污站智能控制改造

工程技术方案及预算

陕西硕兴节能科技有限公司

二〇一三年十月

一、 排污现状
和兴园小区排污站始建于1994年，现建有新区和老区两套排污系统。老区排污站配备有2台30KW雨水泵，2台7.5KW排污泵（变频运行）。 新区排污站配备有2台11KW雨水泵（工频运行）和2台11KW排污泵（变频运行）。 主要承担小区生活污水及小区雨水的外排任务，污水排入市政污水管道，排污口距小区排污站约500米。排污站建于地下三米，地面建设有一座值班室，配电柜以及控制柜均建于两个排污站，新区排污站，配电及控制柜建于地面，老区排污站的配电及控制柜安装在地下排污室内。地面值班室用于人员值守。

二、 主要问题
小区排污系统存在的运行问题及安全隐患较突出。
2.1、初始泵功率小，导致排污不畅
由于排污泵初次选 型较小，由于小区建筑的扩建，原有排污泵功率不能满足现有生活污水，特别遇到较大降雨量时，无法实时将小区污水及雨水排出，导致出现排污不畅的情况出现。
2.2、配电柜安装地下，存在操作安全隐患。
老区排污站配电柜在地下三米，新区在地面，但距离值班室较远，出现异常情况，无法及时处理。在平时的巡检中，值班人员必须下到井内进行操作维护，造成不必要的安全 隐患。同时由于地下潮湿，配电柜的安全防护也存在隐患。
2.3、控制方式落后，设备急需更换
在用的排污控制系统，均为手工工频运行，特别是雨水泵操作和控制，无法满足突发的大雨排水的需要，泵功率较小，排污能力有限，有时导致雨水倒灌的情况出现。在用的雨水泵为1994年投用，需要更新成新型排污泵，提高排污排水能力。
三、改造要求
根据矿区数字化建设要求和思路，同时，考虑与在建的数字化指挥大厅进行远程监控对接，逐步实现排污站的远程监控达到无人值守的目标，同时消除存在的安全以及排污不畅等隐患，提出以下改造要求：
3.1、建立排污站集中控制室。
将在用的两个排污站的供电及控制系统统一整合到控制室，由原来两地的6个柜子，合并为三个柜子，并建立集中控制台，实现远程控制和监控。
3.2、实现全自动智能运行。
对在用的排污控制系统进行数字化改造，安装智能控制仪表，实现雨水、污水液位的实时显示，排污，排水泵根据液位自动投用的切换运行，安装流量计，对排污量实现计量。安装水质在线检测系统，对污水进行在线监测。
3.3、更换在用的8台排污泵
以格兰富泵更换在用的8台排污泵，并全部实现变频自动运行，达到节能的目地。
3.4、安装视频监控系统。
安装一套可实现语音对讲，移动报警的视频监控系统，实现对泵房、井下以及污水池的实时监控。
3.5、实现智能化生产运行功能
1、实现排污站生产运行数据上传到数字化指挥大厅，实现远程监控。本地具备控制功能和监控功能。
2、 实现对排污站设备现场、运行状态的远程。
3、 实现排污系统自动运行、故障报警、数据统计、报表的打印及远程控制。
四、改造方案及预算
　　3.1排污站集中控制系统改造
排污站集中控制系统改造由三部分组成。一是现场数据采集层，二是现场集中控制层，三是远传通信（系统通信及软件配置要与数字化指挥大厅相兼容）。
3.1.1系统网络拓扑图
新区排污泵房
老区排污泵房
以太网交换机
集中控制室
距离300米
距离20米

3.1.2、数据采集点
排污站整体数据采集点： 85 个。
两个排污站各配置4台泵，其中两台排污泵，2台雨水泵。数据采集点如下：
-----排污泵：起动4个、停止4个，报警4个，状态8个。排污流量1个；沉淀池液位4个，共25 个。
-----雨水泵：起动4个、停止4个，报警4个，状态8个。排污流量1个；沉淀池液位4个，共 25个。
-----电参数：总电流8个，总电压8个，频率8个，功率因素8个，总耗电量3（新区1个，老区1个，总耗电量1个）， 共35个。
3.1.3、改造内容
1、在排污站控制室新增一台集中控制台，配置台湾研祥工控机和2台21寸液晶显示屏，采用工业控制组态软件---6.53版组态王，实现对各系统的组态和显示操作，配置西门子PLC中心控制器，实现对各系统的控制和数据采集分配。集中控制台采取最新式设计。
2、对排污站值班室进行装修。将值班室打通，右边为供配电及控制柜，左边放置集中控制台，数据采集柜放置集中控制台内。
3、将新区和老区配电柜合二为一，新配电柜移到值班室，将原有的排污变频控制柜移到值班室。排污及雨水泵全部实现在值班室本地操作。
4、实现排污、排水的液位控制方式。为确保控制的可靠性的安全性，采取双液位控制方式，液位计采用非接触式---雷达液位计，第一液位为控制液位，第二液位为应急液位，其原理为：正常运行时，由第一液位计根据高—低液位控制一台泵的起动和停止，实现自动排污排水。当出现较大雨量或污水量超出第一液位值并达到第二液位值时，系统将会直接起动第二台泵，采用两台泵进行运行，提高排污排水能力，防止出现排污不畅现象，达到安全运行。
3.1.4、硬件配置及预算

排污站集中控制系统硬件配置
配电柜更新配置
序号
设备名称
型号
品牌
数量
（台）
单价（元）
合计（元）
1
配电柜
1700*700*400
定制
1套
50000
50000
2
排污泵控制柜
1700*700*400
定制
2套
30000
60000
3
本地控制柜
600*600*250
定制
2套
5000
10000
4
小计

1 0
集中控制柜及控制系统硬件配置
1
工控机
IPC-610H（内存4G双核）
台湾研华
1
15600
15600
2
显示器
E2220,21.5寸
三星
2
4500
9000
3
组态软件
512点
亚控
1
25000
25000
4
空开
C 40A 2P
施耐德
2
780
1560
5
空开
C 20A 2P
施耐德
2
680
1360
6
可编程控制器
S7-200
西门子
1
38560
38560
7
编程电缆
MPI
西门子
1
4500
450
8
通信卡
CP5611
西门子
1
4850
4850
9
总线接头
CP3
西门子
3
500
210
10
通信模块
ADAM4520
台湾研华
1
3560
3560
11
中间继电器
MY2NJ
施耐德
12
550
6600
12
开关电源
S-100-24
施耐德
2
210
420
13
插排
250V 16A
西门子
3
50
150
14
屏蔽线
BVR3*1.5
西安东洋
1000米
5
5000
17
接线端子
ZX-10
施耐德
60
2
120
19
辅材

1批
8000
8000
20
集中操作台
根据现场定制

1
30000
30000
23
UPS电流

1
4500
4500
24
电脑椅

2
800
1600
25
打印机

联想
1
2200
2200
26
程序编制

1
30000
30000
27
安装调试

30000
30000
28
小计

218740

数据采集硬件配置
1
雷达液位计

横河
4
13000
5
1
压力变送器
XY-530
0-80℃4-20MA
横河
8
1500
1
2
涡街流量计
YPLWGY-CDN200
英普瑞
2
8000
16000
3
配套法兰
DN200
天津大站
8
680
5440
4
电参数仪
YD
雅达
2
4500
9000
5
通信电缆

西门子
50
100
5000
6
三芯软电缆
3*3.5M2
国标
400米
80
3
7
电安装费

35000
35000
8
小计

166440

3.2、排污站更换排污泵改造
3.2.1改造内容
此次排污站改造，更换在用的四台排污泵和4台排水泵。选用格兰富品牌排污泵，具体选型见下表：
序号
在用泵
功率
类型
扬程
（米）
排量
（m3/h）
出厂时间
1
老区排污泵
30KW
4PW
30
150
1995
2
老区雨水泵
7.5KW
4PW
11
100
1995
3
新区排污泵
自吸式11KW
180ZW
20
100

4
新区雨水泵
自吸式11KW
180ZW
20
100

3.2.2、造型及预算
序号
在用泵
功率
类型
扬程
（米）
排量
（m3/h）
管径
MM
数量
单价
小计
1
格兰富排污泵　　
30KW
4PW
30
150

2
格兰富排污泵　
7.5KW
4PW
11
100

3
格兰富排污泵　
11KW
180ZW
20
100

4
格兰富排污泵　
11KW
180ZW
20
100

总计

更换格兰富排污泵选型如下：

3.3、排污站视频监控系统改造
　 1、新增加监控设备８台：此次改造新增加８个监控点。增加监控点位置如下：排污池安装2个，排污井口安装2个，雨水池安装2个，值班室外安装２个。
　 2、对排污站井口安装一套电子报警设备。实现对非法进入污水厂人员等的实时报警功能。
　 3、建立现场层排污站视频监系统：采用网络型摄像头，新安装监控主机一台和21寸液晶显示器，建立局域网和扩音设备，实现对现场的实时视频控制，并具备移动侦测和语音对讲功能。
排污站视频监控系统配置及预算
序号
设备名称
型号
参数
品牌
单位
数量
单价
小计
（元）
1
红外主机
SCO-2080RP
1/3" CCD；≥600线；3.8~9.5mm自动光圈变焦镜头；
三星
台
８
3000
24000
2
24V电源

AC24V电源
国产
个
８
45
630
3
视频线缆
国标
SY75-5 SYV75-5-41 (128编)
一舟
米
　1000
5
2500
4
电源线
国标
G1808 RVV 2*1.5
一舟
米
1000　
5
2500
5
硬盘录像机
DS-9116HF
16路D1
海康威视
台
1
9750.00
9750
6
硬盘
希捷
2T
希捷
块
2
3000
3000
7
液晶显示器
21寸
21寸
三星
台
1
1800.00
1800
8
辅材
国标
线槽、线管
国标
批
1
10000.00
10000
9
电子围栏
脉冲式电子围栏
4个防区，四线制标准电子围栏，
深圳广拓
套
1
10000.00
10000
10
扩音设备

套
1
5000
5000
11
设备合计

69180

施工费
设备合计*20%
1 8360

税费
（设备合计+施工费）*5%
4500

总计
92040

　　3.2.3排污站土建工程预算
对新区、老区排污站排污泵房及控制室进行翻新，具体面积如下：老区：共420㎡，其中控制室 100㎡，井下泵房220㎡，井下配电室100㎡。新区：井下泵房130㎡。共计面积550㎡。地面为防滑地砖，墙面为2m高墙砖，2m上为刷白。楼梯改为铁艺楼梯。泵房入口盖板改为铁艺盖板，来改进泵房的透气性。
3序号
名称
型号规格
品牌
单位
数量
单价
合计
1
墙砖
DHL8F02
Hudson/哈德逊
片
1000
50
50000
2
地砖

Hudson/哈德逊
片
1000
50
50000
3
吊顶 铝扣板
300*300
AUPU/奥普
片
　1700
10
　17000
3
铁艺楼梯

米
20
1000
0
4
灯
63*63
光辉
盏
5
400

5
灯

 方正光电
盏
5
400

6
LED灯
DK008
PWWJ/品味我家
盏
4
320
1280
7
开关
5UB0 108-1CC1
SIEMENS/西门子
只
6
50
300
8
插座
5TG 01211 CC1
 SIEMENS/西门子
只
6
40
240
9
水泥

吨
10
500
5000
10
沙子

方
10
500
5000

人工费

㎡
150
550
82500
总计
235320（贰拾叁万伍仟叁佰貮拾元）

四、投资预算及效果
4.1项目总预算
此次改造总预算约为：1019556万元。
其中：排污站装修投资：23.5320 万元;
排污站智能控制系统改造投资：78.4236万元；
4.2 改造效果
此次改造后，将会实现排水系统的整体监控功能，新区和老区排污站实现一站式监控，达到现场层面无人值守。主要功能如下：
1、 实时监控设备生产运行状况，设备运行状态以及参数。
2、 实时打印生产运行数据报表，能源数据报表。
3、 实现远程智能控制。
4． 实时对现场状况进行视频及语音控制。