該方案已經(jīng)成功應用于深圳下坪垃圾填埋場(CDM數(shù)據(jù)已經(jīng)通過了挪威船級社的第五次嚴格審核,Climate Change Capital Carbon Fund s.a.r.l(英國)公司已經(jīng)先后三次核發(fā)溫室氣體減排量共計120萬歐元(約1200萬人民幣)),南昌麥園垃圾填埋場,武漢陳家沖垃圾填埋場等的沼氣發(fā)電項目) ,為國內(nèi)的垃圾填埋場甲烷氣發(fā)電工程CDM項目提供借鑒及示范,并可帶來可觀的溫室氣體減排CDM效益
深圳市副市長呂銳鋒視察深圳下坪垃圾填埋場沼氣發(fā)電CDM
1、項目:計算機監(jiān)控系統(tǒng)(包括火炬無害化燃燒及沼氣發(fā)電)
垃圾填埋場填埋氣發(fā)電工程CDM監(jiān)測系統(tǒng)采用集散控制技術(shù),總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由上位機工作站、數(shù)據(jù)采集站、現(xiàn)場儀表等組成。根據(jù)技術(shù)要求,現(xiàn)場測量儀表系統(tǒng)實時采集沼氣的體積流量、壓力、溫度、甲烷濃度等信號并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集站。數(shù)據(jù)采集站對原始采集數(shù)據(jù)做初步處理,采用工業(yè)以太網(wǎng)方式將所有數(shù)據(jù)高速發(fā)送至上位機工作站。上位機工作站通過CDM有關(guān)方法學計算出混合氣標態(tài)流量、純甲烷標態(tài)流量、純甲烷質(zhì)量流量等。上位機工作站實時將計算后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)保存?,F(xiàn)場測量儀表、數(shù)據(jù)采集站、上位機工作站有機的結(jié)合為一個整體,構(gòu)成了CDM項目監(jiān)測系統(tǒng)。
上位機工作站---是本監(jiān)測系統(tǒng)的核心, 是系統(tǒng)的信息總匯和命令發(fā)布者, 擔負著數(shù)據(jù)計算、記錄、統(tǒng)計的重要任務(wù)。所有原始數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機工作站后,監(jiān)測系統(tǒng)采用CDM方法學對原始數(shù)據(jù)進行計算處理,得到用戶需要的CDM計量數(shù)據(jù),并定時記錄到數(shù)據(jù)庫中。 本系統(tǒng)采用雙機冗余系統(tǒng),每套監(jiān)測系統(tǒng)均配備工程師/操作員站與操作員站,兩臺機器可同時監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運行情況,由工程師/操作員站負責數(shù)據(jù)計算累加,兩臺機器同時進行數(shù)據(jù)記錄。
數(shù)據(jù)采集站---是本監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的中心,是連接上位機工作站與現(xiàn)場測量儀表的橋梁。數(shù)據(jù)采集站通過工業(yè)以太網(wǎng)總線將原始測量數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機工作站做進一步處理。同時,可以采集現(xiàn)場設(shè)備的運行、故障信號并發(fā)送至上位機工作站,使操作員在控制室內(nèi)能了解現(xiàn)場所有設(shè)備運行情況。
2、監(jiān)測系統(tǒng)硬件配置
2.1 上位系統(tǒng)配置如下:
監(jiān)測系統(tǒng)采用工控機作為上位機,CPU:Intel 奔騰雙核,內(nèi)存:2G,硬盤:160G,網(wǎng)卡:工業(yè)以太網(wǎng)卡。
2.2 流量傳感器配置如下:
流量傳感器采用原裝進口智能渦街流量計,共四套,表頭有液晶顯示瞬時流量及累計流量,瞬時流量按量程輸出4-20MA電流信號給流量積算儀表, 精度0.5%。
2.3流量積算儀配置如下:
流量積算儀表采用原裝進口WP系列積算儀,其可采集溫度,壓力及流量信號,瞬時流量及累計流量為經(jīng)過溫度壓力補償后的標況流量,EXCEL報表無須再進行換算。流量積算儀通訊協(xié)議通過VB語言編寫的DDE驅(qū)動可實現(xiàn)遠程監(jiān)控采集。
2.4 遠程通訊模塊
采用工業(yè)以太網(wǎng)100兆通訊模塊及光纖網(wǎng)絡(luò)與上位機通訊。
2.5發(fā)電機組信號采集配置
進口發(fā)電機組的瞬時電量及累計電量,運行狀態(tài),報警信號的采集根據(jù)發(fā)電機組PLC的IP地址及寄存器地址,通過MODICON公司的專用協(xié)議進行采集,該數(shù)據(jù)只作為填埋廠CDM中心現(xiàn)代化可視化管理的一部分,不參與CDM報表系統(tǒng)。
2.6火炬系統(tǒng)信號采集配置
火炬系統(tǒng)信號采集燃燒溫度及火炬狀態(tài)信號,通過西門子PLC的PPI通訊協(xié)議采集。
2.7信號的線性及濾波配置
所有信號的線性及濾波都通過專用的信號處理器進行軟硬件處理。消除通訊系統(tǒng)干擾。
2.8甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)配置
甲烷氣體分析儀三地采集時序控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)一套氣體分析儀采集三地氣體CH4濃度,節(jié)省CDM投資成本,該系統(tǒng)采用西門子S7系列PLC進行控制,其采集的一號二號總管;發(fā)電管道;火炬管道的CH4濃度信號通過對零壓電磁閥的時序控制實現(xiàn)連續(xù)測量,其中發(fā)電管道的CH4濃度信號通過信號配電分配器輸出給發(fā)電機組用于機組控制。
3、控制柜
本測控系統(tǒng)的控制柜完全按照IEC國際標準選型,結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮到合理、美觀。達到標準性、通用性、可維修性。
控制柜配備有機架、開關(guān)電源、輸入輸出模塊和輸出繼電器,輸出繼電器采用原裝進口產(chǎn)品、電纜線架和端子排等。為保證系統(tǒng)信號隔離,配備一臺24V直流電源。為儀表和監(jiān)測系統(tǒng)提供電源。
4、CDM監(jiān)測系統(tǒng)功能
4.1 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)具有監(jiān)測二套預處理,發(fā)電機及CDM相關(guān)數(shù)據(jù),CDM存檔數(shù)據(jù)可保存十年以上。
⑴ 原始數(shù)據(jù)計算的高精確度
本系統(tǒng)采用了先進的現(xiàn)場測量儀表,保證了原始數(shù)據(jù)的高精確度;采集模塊的高精確度A/D轉(zhuǎn)換保證了計量數(shù)據(jù)采集的高精確度,從流量積算儀讀取的現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)均送到上位機工作站。⑵ 雙重數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)保存的高可靠性
本CDM監(jiān)測系統(tǒng)采用了流量積算儀采集—高速工業(yè)以太網(wǎng)傳輸協(xié)議傳輸—KINGSOFT組態(tài)的高速采集系統(tǒng),本CDM監(jiān)測系統(tǒng)所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采樣率達到每秒采樣一次,保證了氣流量累計的精確度。
由于本CDM監(jiān)測系統(tǒng)采用了KINGSOFT組態(tài)軟件包Industrial Data Bridge(工業(yè)數(shù)據(jù)橋)配選件包的數(shù)據(jù)記錄方式,系統(tǒng)可以實現(xiàn)雙重數(shù)據(jù)庫的高可靠性保存方式。
在KINGSOFT系統(tǒng)每小時將CDM計量數(shù)據(jù)記錄到SQL Server數(shù)據(jù)庫的同時,通過Industrial Data Bridge,程序自動將CDM計量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到另一存儲路徑的MS Access數(shù)據(jù)庫中。這種雙重數(shù)據(jù)庫自動備份方式大大提高了數(shù)據(jù)記錄的可靠性和安全性,也免去了以往所有數(shù)據(jù)必須人工備份的煩瑣操作。
⑶ 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通信的高擴展性
隨著IT技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今的工業(yè)自動化控制領(lǐng)域信息化、集成化程度大大提高。單獨的現(xiàn)場層控制系統(tǒng)已不能滿足企業(yè)發(fā)展的需求,工業(yè)自動化控<