污水处理厂设备管理系统

   笔者从描述污水处理厂设备管理现状出发，分析乾元坤和污水处理厂设备管理系统的功能特点和功能模块，提出二维码标识设备、智能手机作为现场管理终端的设备移动实时管理系统方案，实现设备的实时实地管理，提高设备管理的精细化水平。但是以下几个问题一直困扰着我们：

   1.厂区面积大，设备分散，有的污水厂还有污水提升泵站，可能相距上千米；

   2.设备种类繁多，数量大，信息量大而复杂，涉及岗位、人员众多，处理流程繁琐，维护不便；   

   3.成套设备较多，污泥脱水系统、消毒系统和电力监测系统通讯协议多种多样，互操作性差；

   4.工艺参数不确定，系统调试和运营过程中需要经常调整控制程序，给工艺人员和自控厂家都带来的极大的麻烦。

   因此，为了更好的解决以上问题乾元坤和开发了污水处理厂设备管理系统，结合污水处理的工艺特点制作大量的工艺参数设定界面，配备专业的管理软件，真正的实现了系统的集中监视、分散控制、柔性调整和设备的自动管理。乾元坤和污水处理厂设备管理系统结合水厂的生产工艺，充分发挥系统软硬件的功能，构筑了一套具有高稳定性、高灵活性、高扩展性和高开放性的系统。

    一、乾元坤和污水处理厂设备管理系统功能特点

   1.涵盖设备的整个生命周期，实现完善的设备管理体系。

   2.设备管理工作流程标准化、规范化、系统化，有效提高了信息传递实时性、准确性。

   3.设备故障维修的相关信息准确传递给各级管理人员，增加信息透明度，提高工作效率。

   4.强大的统计分析功能，实时、准确的生成各类统计数据，为管理决策提供可靠依据。

   5.设备管理系统采用模块化设计，可与我公司其他产品进行无缝连接，扩展应用功能。

   6.设备管理系统可通过华信数据采集平台，直接从SCADA系统中获取设备运行数据，提高数据可靠性，减轻操作人员工作量。

   7.设备管理系统提供开放的数据接口，可为第三方软件提供可靠设备相关数据。

    二、乾元坤和污水处理厂设备管理系统功能模块

   1．管理控制功能

   1）分级控制

   每个现场设备都可按优先级分为就地控制、远程手动和远程自动三种模式。

   2）用户管理功能

   用户类型可分为系统管理员、工程管理员、在线管理员、在线操作员和离线管理员。并可以通过区域和等级限制修改数据的能力，用户和点都必须分配有区域和等级，且用户和点有相同的区域，用户的等级大于等于点的等级时用户才能对这个点的值进行修改。

   ①建立详细的维修人员档案，并与设备维修工作进行关联，对维修人员的工作安排及工作量进行系统管理，使维修人员的工作质量和工作效率得到有效提高。

   ②全面的维修人员基本档案及资质，使人员信息实现电子化管理；

   ③规范的维修排班表，使维修人员的工作安排更加合理，更有效率。

   3）网络功能

   由于上位监控软件和辅助管理软件都是基于B/S架构可与监控系统无缝结合实现网络化，因此本系统的上位监控系统和辅助管理系统都支持远程访问功能，并且画面流畅，数据稳定，能够得到和监控中心同样的效果。目前在该污水厂的变电所及厂外都已实现了远程访问，该水厂的控制和管理都以远程为主。

   4）设备管理功能

   系统具有定期保养、定时保养、维修更新、备品备件管理，区域设定、用户管理、属性柔性设定、设备属性拷贝、履历查询等功能，保证备品备件的库存数量，提高设备维护维修的及时性和准确性，提高系统设备的可用性，保证系统的稳定运行。

    ①设备运行功能

   设备保养：设备保养可分为定时保养（按设备运行时间进行保养）和定期保养（按照固定的时间间隔进行保养）。主要包括：保养信息登陆，保养履历查看，设备类型保养项目添加，保养消耗备品备件设定，保养提示，保养报表生成等功能。

   维修更新：主要包括设备维修信息登陆，维修履历查看，设备类型故障现象、原因、对策添加，维修更新消耗备品备件设定，设备维修状态监视等功能。

   库存管理：主要完成预备品消耗品的添加，出入库登记，件消耗履历，采购提示等功能。

   履历：对在线状态的设备运行状况进行图表表示。以折线图的形式表示设备的开关运行状态。

   工作计划提示：系统能够完成节假日设定，在进行设备维护设定时进行提示，避免在节假日进行维护，并可以根据维护设定，生成每个用户的工作日程，方便领导和维护人员自己进行工作安排。

   系统监视：系统监视是本系统的主页面，对整个系统的设备状态进行集计统计。状态分为运行、维修更新、定期保养。页面一分钟更新一次，进行实时的监控。

   自定义报表功能：系统支持自定义报表工具制作的各种报表。

   ②设备运行管理

   为一线的生产运行人员提供设备运行情况的数据记录与查询功能，使运行管理人员准确记录设备的运行情况，发现设备故障时及时报修。

   友好的操作界面，一线人员轻松录入设备运行数据；

   可与华信数据的数据采集平台无缝连接，自动获取SCADA系统中的设备运行数据；

   规范的故障报修管理，一线人员录入设备故障信息后，自动生成故障报修单，并网络实时传送给设备维修人员；

   设备维修公告功能，直观显示目前正在保养、维修、已修复（设备修复实时提醒）的设备信息，使生产运行人员及时掌握设备动态。

   ③设备养护管理

   针对设备养护的工作流程，从制定各类养护（润滑、大中小修、技术改造）计划，计划的审核，计划到期生成相应工单，养护执行情况，最终的设备养护结果都可通过系统进行处理。使设备养护的管理工作更加及时、规范，有效提高了设备的使用寿命。

   自动分析设备的养护周期，自动提醒制定养护计划；

   智能获取设备档案中的养护要求，自动生成润滑计划、检修计划；

   全面的养护计划制定功能，可详尽记录设备养护所需的人力、材料、费用等信息；

   规范的养护计划审批，实现设备养护的网络化管理；

   审批通过的养护计划，自动生成养护工单，发送给设备维修人员处理；

   设备养护工作跟踪，可及时准确了解设备养护工作的进展情况。

   ④备品备件管理

   通过建立备品备件档案，实现备品备件的库存管理系统化，各类库存情况一目了然，有效提高了资源利用率，保障设备维修工作的顺利进行。

   规范的库存管理体系，提高备品备件的管理效率；

   自动库存监控功能，对备品备件的库存数据量过高或过低进行自动提醒；

   准确的库存数据统计分析，轻松掌握备品备件的使用及库存情况；

   可与采购管理进行无缝连接，备品备件库存过低时自动生成采购申请。

   ⑤设备维修管理

   通过将设备维修流程规范化，信息化管理，使各类维修信息及时准确的传递到各个工作岗位，且每个环节均可以事后审查，提高了设备维修的效率，保障了设备运行的稳定性。

   接收到故障报修单、养护申请单后，自动生成相应维修工单；

   维修管理人员将维修工单中各类维修工作安排（维修人员、工时、材料及费用、操作规程等）进一步细化，完成任务分配工作；

   被分配任务的维修人员系统自动进行新任务提醒；

   维修人员通过维修记录功能，详细记录设备维修过程中的各类信息，以备日后查询；

   设备修复或养护完成后，自动提醒相关人员进行修复验收工作；

   所有的设备维修记录信息，将存储为维修知识库，为设备维修工作提供参考依据。

   2．故障处理功能

   1）故障诊断功能

   可根据故障发生时各个相关变量的数值，给出各种原因的概率，帮助维护人员进行判断。并可提供各种原因的处理方法，提高故障的处理速度。积累故障处理的经验。

   2）网络诊断功能

   实时诊断控制系统中设备的工作状态，除系统内的MELSECNET网络的两个从站、一个主站的设备之外。连接在Profibus-DP网络上的6台变频器、紫外消毒系统，工作是否正常也完全可以诊断出来。

   3）故障短信功能

   当设备出现故障时，马上将故障信息发送给相关人员，能够提高反应速度，缩短问题处理时间。并且不必需要监控人员24小时守在监控电脑旁，降低劳动强度，减少人员编制。

   3．数据处理功能

   1）柔性设定功能

   上位监控系统预留多个系统参数设定画面，提高控制系统的灵活性和适应性。

   ①格栅运行模式设定：液位、时间、混合模式设定 ②提升泵组合模式设定、液位设定④螺旋压榨系统时间设定。⑤反应区10种工序、20步进程任意组合，时间任意设定，使工艺操作人员可以在不修改程序的情况下任意调整反应流程，反应时间，实现整个污水处理流程任意调整和最优化调整。 ⑥设备属性自定义：用户可以根据各种设备的不同，调整设备参数的数量和属性，完整具体的体现每个设备的特有属性。 ⑦报表自定义功能：用户可以根据自己的需要，将本系统的数据和已知数据库结构的其它系统数据，通过简单设定，做成报表。 ⑧日历自定义功能：用户可以自定义节假日，在进行设备维护安排时避免发生冲突。

   2）数据记录功能

   ①设备状态管理

   设备管理系统能够智能地采集设备的相关数据，来计算设备的剩余寿命以及维护保养的周期等。采集数据分为在线和非在线两种模式。分别对应实际采集现场的设备数据和手动输入的数据。

   ②设备档案管理

   通过建立完善的设备档案，将设备的各类原始信息进行信息化管理，使设备档案查询工作方便快捷，设备的维修情况随时查阅。并为设备全生命周期的管理提供基础数据。

   建立详尽设备的设备基本档案，为设备的规范管理提供支持；

   建立设备的养护信息档案，为设备的规范养护提供依据；

   快捷的设备档案查询功能，可轻松查询出设备的各类静态、动态信息，包括设备基本档案、养护档案、运行状态、维修记录等；

   可与资产管理进行无缝数据连接，将设备的资产价值、折旧等进行进一步的规范管理。

   ③强大的统计查询功能

   通过对设备管理中各类数据的查询和统计，准确高效的将设备运行、设备维修、设备使用、维修费用、可靠性等数据以报表、图表等多种形式展现给管理人员，为企业管理人员提供强大的统计分析工具，为管理决策提供可靠依据。

   内置设备管理常用的关键经济技术指标（KPI）及计算公式，为规范的设备管理和企业的运营决策提供强大的数据支持；

   通过对已发生的设备故障原因的分类整理和统计分析，为今后改进维修工作提供数据支持；

   针对维护工作中的各类维修成本、人员工作量的统计分析，有利于协助企业优化维修成本，降低企业总体运营成本；

   智能的设备可靠性分析，为设备和备品备件的采购提供设备质量参考依据；

   各种统计分析结果可自动生成报表、图表等直观的表现形式，并能导出供各类演示、汇报使用；

   灵活的自定义统计分析功能，可轻松配置统计计算公式、报表样式、图表参数等，使数据分析工作更加快捷、高效。

   3）设备类型参数管理

   污水处理厂设备类型参数设定是本系统比较有特点的设计。用户可以自由的设定设备的类型参数，使每个设备的特有参数都得到体现。设置详细厂商信息，将厂商的功能范围具体化，使设备在维护、采购、评定等方面的管理更加便捷。

   总结

   污水处理厂设备管理系统大大提高了生产效率，降低了维护运行人员的数量，保证了设备的良好运行，降低了紧急情况的处理时间，提高了整个污水厂的自动化水平和管理水平，实现了巨大的经济效益和社会效益。

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