某镇污水厂SCADA系统升级全厂设备一张图监控不用挨个跑

某镇污水处理厂设计处理能力1万m³/d，采用A2/O工艺，服务全镇约5万人口。厂里的SCADA系统是建厂时配套的，已经用了近十年，随着运行要求的提高，老系统越来越跟不上需求。近期，该厂完成了SCADA系统升级改造，从老式本地组态软件升级为云端监控平台，全厂设备一张图监控，运行管理效率明显提升。

原有系统的问题

原来的SCADA系统是基于本地组态软件开发的，部署在中控室的一台工控机上，存在几个突出问题：

只能在中控室看：系统是本地架构，数据存在工控机硬盘里，只有中控室的大屏和操作站能看。运行人员离开中控室就看不到数据，想在家里或外出时了解运行情况根本不可能。

数据存储有限：工控机硬盘容量小，实时数据只存3个月，超过的自动覆盖。想查半年前的历史数据，根本查不到。而且硬盘一旦损坏，数据全丢，缺乏备份。

界面老旧难用：组态画面是建厂时做的，风格老旧，操作复杂，新员工上手慢。有些设备改造后未更新画面，画面和实际对不上。

报警功能弱：报警只在中控室的屏幕上显示和声音提示，不能推送到手机。运行人员离开中控室就收不到报警，设备出了问题不能及时发现。

缺乏数据分析：系统只能看实时数据和简单的历史曲线，缺乏统计分析、报表生成、趋势对比等功能，运行分析全靠人工导出数据再整理。

系统稳定性差：工控机常年运行，硬件老化，偶尔死机或重启，重启期间数据就断了。缺乏冗余备份，单点故障风险大。

升级方案

针对这些问题，升级方案采用"边缘采集+云端平台"的架构，主要做了以下工作：

加装边缘采集网关：在中控室加装IntBoxIO智能控制器作为边缘采集网关，通过Modbus RTU/TCP协议接入全厂的PLC和在线仪表，采集提升泵、鼓风机、回流泵、加药泵、刮泥机等设备的运行状态，以及进出水流量、液位、DO、pH、ORP、MLSS、出水COD、氨氮、总磷等水质参数。控制器支持断网本地缓存，网络断了数据不丢，恢复后自动续传。

数据上传云端平台：采集的数据通过厂区有线网络上传到司水云官平台，平台提供工艺流程图、设备监控、历史趋势、报警管理、报表统计等功能。

保留原有系统并行：升级期间原有SCADA系统继续运行，新系统并行运行一个月，数据比对无误后才正式切换，不影响正常生产。

手机APP配置：给运行人员和管理人员配置手机APP，随时随地查看全厂运行数据和接收报警。

新系统功能

升级后的SCADA系统功能比原来丰富很多：

全厂工艺流程图：在一个界面上展示完整的工艺流程图，各池体的液位、水质参数、设备运行状态实时显示，颜色区分运行/停止/故障，一目了然。

设备一张图监控：全厂几十台设备的运行状态、电流、运行时长集中展示，点击设备可以查看详情和历史数据。设备故障自动标红，不用挨个画面找。

历史趋势分析：可以同时选多个参数叠加对比，时间范围从几分钟到几年，数据秒级查询。原来查半年前的数据要等半天，现在几秒钟就出来。

报警分级推送：报警分一般、较大、紧急三级，一般报警平台记录，较大报警推手机APP，紧急报警语音外呼通知。运行人员不用24小时守在中控室，有报警手机上就能收到。

自动报表：系统自动生成日报、周报、月报，包括进出水水质统计、设备运行率、能耗、药耗、报警记录，不用人工整理。

远程访问：只要有网络，手机和电脑都能访问系统，运行人员在家也能看数据、处理简单问题。

数据安全备份：数据存在云端，自动备份，不用担心硬盘损坏丢数据。

运行效果

系统升级后运行了一段时间，效果比较明显：

运行人员不用死守中控室：原来需要24小时有人在中控室盯大屏，现在异常情况自动报警，运行人员可以在厂区其他地方巡检或休息，有报警手机通知。中控室值班人数从2人减到1人，夜班也能安心休息。

故障响应加快：设备故障从原来的平均30分钟发现（等运行人员看到大屏报警），缩短到1分钟内手机收到通知。有一次夜间鼓风机故障，运行人员在家收到报警，远程指导值班人员切换备用风机，未影响出水。

数据查询方便：运行分析和环保检查需要历史数据时，直接在平台上导出，不用再翻工控机的有限存储。有一次环保部门要求提供上一年的出水数据，几分钟就导出来了。

运行更稳定：通过数据分析，运行人员发现了一些之前没注意到的问题，比如某台泵的电流逐渐升高（轴承磨损前兆），提前检修避免了故障停机。出水水质稳定性也有提升，超标次数减少。

操作更简单：新系统界面直观，新员工培训半天就能上手，不像老系统需要学很久。

升级体会

这次SCADA系统升级有几点体会：

一是升级不要影响生产。采用新老系统并行运行的方式，验证稳定后再切换，整个升级过程缺乏影响污水厂的正常运行。

二是数据采集要全。原来的老系统有些设备没接入，升级时把全厂所有设备和仪表都接进来了，数据全了才能真正实现"一张图监控"。

三是手机端很重要。运行人员不可能一直坐在中控室，手机APP让他们随时随地能看数据、收报警，这是老系统做不到的。

四是不要只看界面好看。SCADA升级不是换个漂亮界面，核心是数据存储、远程访问、报警推送、数据分析这些实用功能。选系统的时候要重点看这些功能好不好用。

某镇污水厂的SCADA系统升级，把用了近十年的老系统换成了云端平台，全厂设备一张图监控，运行人员不用挨个跑、不用死守中控室。对于还在用老组态系统的中小型污水厂来说，SCADA升级是提升运行管理水平的必要投入。