循環(huán)冷卻水/泳池/脫硫/清洗消毒等循壞水體通用式智能管理系統(tǒng)
通用型循環(huán)水類水質(zhì)智能測控系統(tǒng)
（工業(yè)循環(huán)冷卻水為例）
一、引言
為保證冷卻水塔、冷水機臺等設備處于最佳運行狀態(tài)，有效地控制微生物菌群、抑制水垢的產(chǎn)生、預防管道設備腐蝕，達到降低能耗、延長設備使用壽命的目的采用專業(yè)的復合水處理制劑及完善的技術服務體系。一般循環(huán)冷卻水處理制劑有殺菌滅藻劑、緩釋阻垢劑、設備清洗劑等。傳統(tǒng)的加藥采用人工方式，存在勞動強度大、危險性高、加藥不均勻等弊端。為此，水王設備事業(yè)部開發(fā)了一種循環(huán)冷卻水水質(zhì)智能測控系統(tǒng)，可根據(jù)水質(zhì)參數(shù)和藥劑濃度實現(xiàn)自動加藥，還可在線遠程監(jiān)測水質(zhì)數(shù)據(jù)，提高加藥的自動化操作和管理水平，大大減輕服務人員的勞動強度。
該項目已成功應用于實際生產(chǎn)過程中，現(xiàn)實實踐證明顯著提升了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的自動化水平和智能化水平，降低了工人勞動強度，提高了工作效率，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。
二、系統(tǒng)硬件簡介
整個系統(tǒng)硬件主要由PLC、觸摸屏、無線通訊模塊、加藥泵、電導率/PH/ORP和濁度傳感器、流量計和藥劑濃度儀、循環(huán)泵和計量泵、排污閥、補水閥等組成，由工業(yè)PC機來控制整個循環(huán)冷卻水測控系統(tǒng)的統(tǒng)一運行。
三、系統(tǒng)主要功能描述
1、藥劑濃度自動控制
系統(tǒng)采用在線式熒光傳感器，每3s檢測水中的熒光型藥劑濃度，由PLC控制器來控制系統(tǒng)中阻垢分散劑的濃度。若藥劑濃度高于設定值，控制器將關小加藥泵；若藥劑濃度低于設定值，控制器將開大加藥泵。這就實現(xiàn)了藥劑濃度的負反饋閉環(huán)自動控制，使得藥劑濃度總是保持在控制目標的小范圍內(nèi)。
（熒光示蹤劑在線濃度計如圖）
2、濃縮倍數(shù)實時控制
系統(tǒng)現(xiàn)場PLC控制器通過監(jiān)測電導率儀的模擬信號用來控制排污和補水過程來實現(xiàn)濃縮倍數(shù)控制要求，若電導率高于設定值，控制器將打開排污閥以及補水閥，隨著低電導率補充水的注入，系統(tǒng)循環(huán)水體的電導率趨于降低，直到低于設定值，控制器將關閉補水閥和排污閥使得電導率維持在目標值，實現(xiàn)單回路反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。
（電導率監(jiān)測儀圖片）
3、pH控制
用工業(yè)pH探頭來測試pH值實現(xiàn)控制硫酸的加藥。若pH值高于設定值，控制器將打開加酸泵；若pH值低于設定值，控制器將關掉加酸泵。系統(tǒng)還設置了加藥超時自鎖的保護，使得系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時避免加酸過量。重要系統(tǒng)可采用雙pH監(jiān)控模式，進一步提高可靠性。
（工業(yè)PH計圖片）
4、腐蝕率監(jiān)測（選配）
系統(tǒng)采用線性極化技術的腐蝕率測量儀器，能直接測量腐蝕速率和定性的點蝕趨勢。由于能對某一體系內(nèi)腐蝕環(huán)境的改變做出快速響應，可發(fā)現(xiàn)由于水質(zhì)變化造成的早期腐蝕現(xiàn)象，以便提早采取措施。
（腐蝕速率在線監(jiān)測儀圖片）
5、氧化性和非氧化性殺菌劑控制
氧化性殺菌劑由ORP監(jiān)測和控制，保證冷卻水中足夠的余氯（也可采用余氯監(jiān)測儀）。若ORP高于設定值，0RP信號將傳送至控制器，控制器將關閉加氧化性殺菌劑藥泵；若ORP低于設定值，控制器將打開氧化性殺菌劑泵。
非氧化性殺菌劑采用沖擊性投加方案，用戶可以靈活選擇不同的加藥周期。
（ORP監(jiān)測儀圖片/余氯監(jiān)測儀圖片）
6、遠程監(jiān)測
系統(tǒng)采用無線通訊、以太網(wǎng)和云服務器平臺技術實現(xiàn)遠程監(jiān)測，使得服務和管理人員通過多種智能終端隨時可以看到或操控現(xiàn)場的生產(chǎn)和設備運行狀況，提高了服務和管理水平
四、控制柜操作簡介
1、初始畫面
系統(tǒng)上電開機后，控制柜上人機界面屏幕會顯示初始畫面，用戶點擊“進入”鍵可對系統(tǒng)進行監(jiān)控、操作、參數(shù)設定和儀表校正等
2、實時監(jiān)控
點擊進入系統(tǒng)后，需要使用密碼進行登錄，否則只能看主要界面和手動操作泵閥，無法進行儀表參數(shù)和計量泵的啟停數(shù)據(jù)設定等操作，如圖2所示。當在線用戶擁有對儀表的操作權限時，點擊儀表區(qū)域會彈出設定界面，如圖3所示。
（圖2系統(tǒng)主要操作界面 / 圖3儀表設定界面）
當實時值低于下限值時，“實時監(jiān)控”主頁面中會顯示“超下限”報警提示；當實時值高于上限值時，“實時監(jiān)控”主頁面中會顯示“超上限”報警提示。此外，還可以進行在線探頭的校正。
3、泵閥的設定
PLC控制柜面板有一個三位選擇開關，分別為手動、停止和自動。當開關調(diào)至手動模式時，計量泵和閥門受手動控制。當用戶擁有泵閥門的設定權限時，點擊泵閥門的圖標可以進入泵閥門的設定昦面，如圖4所示。它有上下限控制模式、低流量投加控制、備用泵啟用（如有）、周期性投加時間設定和安全運行時間設定。
（圖4泵閥門設定界面）
4、數(shù)據(jù)報表
點擊主界面下方的“數(shù)據(jù)報表”按鈕就可以進入數(shù)據(jù)報表界面，如圖5所示。在數(shù)據(jù)報表中，用戶可以查看所有參數(shù)的存盤數(shù)據(jù)，系統(tǒng)每10min記錄一次藥劑濃度、pH、ORP、電導率及濁度的讀數(shù)。
（圖5數(shù)據(jù)報表界面）
5、趨勢曲線
點擊主界面下方的“趨勢曲線”按鈕就可進入趨勢曲線界面，如圖6所示。在趨勢曲線中，用戶可以拖動各曲線底部滾動條，查看不同時間段的趨勢曲線。
（圖6趨勢曲線界面）
6、報警記錄
點擊主界面下方的“報警記錄”按鈕可以進入報警記錄界面。該界面還有記錄刪除、系統(tǒng)設置、密碼設置和USB設置等功能。
另外，系統(tǒng)還有流量報警燈，它位于實時監(jiān)控界面上方，當監(jiān)測回路中的流量過低時，報警燈會顯示紅色，同時會停止所有泵閥門的自動控制；流量正常時，指示燈顯示綠色。
五、遠程監(jiān)測功能
系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程PC和手機端的監(jiān)測，具有在線數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)錄入、參數(shù)調(diào)整工作日志、報表生成、附件上傳和權限管理等功能，如圖7所示。
（圖7 遠程PC圖例）
六、其他行業(yè)應用補充淺析
該通用式循環(huán)水類水質(zhì)智能測控系統(tǒng)解決方案可以應用于各類工礦企業(yè)冷卻塔循環(huán)水場合或空調(diào)循環(huán)冷卻水場合，還可以根據(jù)不同的應用場景采用不同的測控模塊組合，例如煙氣脫硫循環(huán)水行業(yè)可只選配PH自動加堿單元模塊和EC自動補水排污單元模塊（流量開關安全保障模塊必選，防止無效加藥），泳池循環(huán)水體的水質(zhì)加藥控制工藝可選配余氯（或ORP）控制加藥消毒單元模塊、濁度測控單元模塊、溫控模塊等，景觀水體的水環(huán)境智能測控服務乃至各類酸堿清洗過程遠程控制等工藝或行業(yè)也可通過選配組合不同的加藥單元模塊實現(xiàn)。
總之，通用式循環(huán)水類水質(zhì)智能測控系統(tǒng)解決方案可以根據(jù)不同的水質(zhì)參數(shù)或藥劑濃度參數(shù)實現(xiàn)自動加藥，還可以遠程在線監(jiān)測有關水質(zhì)數(shù)據(jù)（通過電腦和手機端實時察看數(shù)據(jù)）；該智能系統(tǒng)不僅能夠提高各類循環(huán)型水體或水環(huán)境加藥過程的自動化操作和管理水平，而且可大大減輕相關服務人員的勞動強度；例如，用于工業(yè)循環(huán)冷卻水場景中，可有效地控制微生物菌群、抑制水垢的產(chǎn)生、預防管道設備的腐蝕；用于煙氣脫硫循環(huán)水場景中，可以有效脫除二氧化硫類氣體，實現(xiàn)達標排放……諸多的模塊化功能設計均可降低藥耗、減少能耗、并能延長相關系統(tǒng)設備的使用壽命。
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