SG-HD65Ⅱ 水环境监测与治理技术综合实训平台

时间：2022-10-17 19:01:44

（现场图片）

一.实验目的
本实训平台是为“环境工程”、“环境监测与治理技术”、“环境监测与评价”、“水环境监测与保护”、“城市水净化技术”、“给排水工程技术”等环境类相关专业而研制的。实训平台采用模块化组合设计，可以形成A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺和MSBR工艺4个模块，每个模块可独立训练，也可组合成多种污水处理工艺进行综合训练。平台采用多种控制方式，既可以进行手动操作，也可进行自动控制。通过实训平台操作，可以考核学生相关污水处理系统方案选择、工艺设计、设备及部件安装、管路连接、动力及控制线路设计与连接、水处理工艺系统整机调试、运行能力。适合环境类相关专业的教学和培训。
二.技术指标
1.输入电压：单相交流220V±10% 50Hz
2.工作环境：环境温度范围为0℃～＋40℃ 、相对湿度＜85%（25℃）
3.系统容量：＜2.0kVA
4.外形尺寸：700mm ×600mm×1800mm（控制柜）、3010mm×800mm×1700mm（对象）
5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。
三.主要配置及参数
水环境监测与治理技术综合实训平台主要由控制系统、供水系统、污水处理系统和在线监测系统四部分组成。
1.控制系统：主要由电气控制柜、漏电保护器、触摸屏、旋钮开关、工作状态指示灯、PLC可编程控制器、继电器、在线监测仪(PH仪和DO仪)、组态监控软件等组成。
2.供水系统：主要由不锈钢大水箱、不锈钢支架、水箱液位管和球阀等组成。
3.污水处理系统：装置对象平台整体采用不锈钢框架进行设计，主要动力系统器件安装在钢架底座上，主要有机玻璃反应器合理的布置安装在不锈钢钢架的上下层。
3.1动力系统主要由水泵、风机、电磁阀、搅拌机等组成。
3.2有机玻璃反应器系统主要由有机玻璃格栅调节池、有机玻璃沉砂池、有机玻璃A2/O生物反应器、有机玻璃SBR池、有机玻璃二沉池、有机玻璃砂滤柱、有机玻璃加药池等组成。
3.3曝气系统主要由风机、曝气头、搅拌机、流量计和管道等组成。
4.4.在线监测系统主要由DO在线仪表及传感器、PH在线仪表及传感器、浮球液位开关等组成。通过本实训平台可培养 A2/O、SBR 以及 MSBR 三种污水处理系统工艺的设计和管道连接能力，可培养污水处理设备部件的安装与调试能力，可培养电气控制线路的连接、PLC 硬件组态以及程序编写与调试能力，可培养在线监测技术的运用和掌握能力，可培养污水处理相关填料的装填能力，可培养对 A2/O 系统中好氧池填料的挂膜能力，可培养对曝气系统充氧量的调节与控制能力，可培养通过控制程序的编写对整机实现自动运行的能力，可培养通过相关标准溶液对 DO 仪、PH 仪的零点和斜率的标定能力。
5.▲与本工艺配套的3D仿真教学软件、3D虚拟仿真平台。软件有管理员端、教师端、学生端，可实现教学实验网络化；
▲①安装于学校内服务器上的局域网版：提供软件安装包，局域网内使用；②网络版：提供软件安装包，联网即可使用，没有地域限制；③VR版。
▲软件以人物360°自由漫游的视角观看实验的各个角度，备有场景特效开关和背景音乐开关、语音播报开关和切换场景按钮；①实验介绍功能：包含实验原理、实验目的和实验步骤三部分；②操作说明功能：在操作说明界面中，可以看到具体的操作指引。③语音播报及文字辅助认识设备部件及用途、④按照实验的操作步骤模拟实验功能、⑤按照实验操作步骤进行考试，能当场评分并上传到教师端。
▲（1）3D仿真软件及平台。（须提供软件每项功能的高清截图，可清晰看到以下参数中的每个功能内容，验证相应功能参数）。
▲（2）管理员端：登录管理员账号后可看到个人信息、学校管理、学院管理、系别管理、年级管理、班级管理、设备列表、考试管理、试卷管理、学生试卷、签到管理、新增作业管理、未审批作业、科目管理、作业成绩、未审核作业、通知公告、最新作业、成绩查询、在线用户、和系统设置这二十个功能菜单。
▲（3）学校管理：添加学院部门名称、负责人、联系电话、邮箱信息，还可添加管理员用户昵称、邮箱、用户名称、岗位、学校名称、手机号码、自主设置密码等，可搜索查询成员等。
▲（4）学院管理：添加系别部门名称、负责人、联系电话、邮箱信息，还可添加老师用户昵称、邮箱、用户名称、岗位、学校名称、手机号码、自主设置密码等，可搜索查询成员等。
▲（5）系别管理：添加年级部门名称、负责人、联系电话、邮箱信息，可搜索查询成员等。
▲（6）年级管理：添加班级部门名称、负责人、联系电话、邮箱信息，可搜索查询成员等。
▲（7）班级管理：添加学生用户昵称、邮箱、用户名称、岗位、学校名称、手机号码、自主设置密码等，可搜索查询成员等。
▲（8）设备列表：可查询实验设备并下载该设备压缩包，设备添加包含上传文件、文件类型、专业、科目以及学校ID。
▲（9）考试管理：分为单选题、多选题、判断题、填空题，可分别进行题目的内容、科目及答案添加。
▲（10）试卷管理：分为固定试卷和随机试卷，可设置试卷名称、所属科目、考试时间、难度系数，单选题、多选题、判断题、填空题、题目等分值。
▲（11）学生试卷、签到管理：可以查看学生在线状态，可进行签到添加，包括签到名、签到部门、签到时长、学院、系别、班级，教师可以对学生考勤情况进行管理。
▲（12）新增作业管理：可查看各个科目的作业标题、科目以及时间、作业上传、也可添加作业管理，包括作业标题以及选择科目。
▲（13）未审批作业：作业标题、姓名、科目、附件下载、作业审批、评分、评语、是否设为优秀作业、删除等功能。
▲（14）科目管理：科目名称添加、名称、创建者、摘要等，可搜索查询。
▲（15）作业成绩：可进行作业审批，包含评分及评语，是否设置为优秀作业。在线签到：可以查看学生在线状态，可进行签到添加，包括签到截止时间、学院、系别、班级，教师可以对学生考勤情况进行管理。
▲（16）通知公告：通知管理、公告添加、名称、状态是否正常、内容、删除等。
▲（17）最新作业：可下载不同科目下的作业，以附件方式上传不同科目作业，并设置标题。
▲（18）学生可任意在手机端和电脑端通过此平台学习实验设备3D仿真教学软件的使用操作，完成理论知识的学习，系统可自动批改理论考试生成分数、对学生仿真实验操作考试柔性评分，实时记录和保存学生操作软件的情况并上传到教师端。
四、实训内容
1.系统图和电气控制原理图的绘制
2.污水处理设备的安装与调整：根据任务书中相关图纸和工艺要求，完成风机、水泵、反应器、搅拌机、曝气盘等相关部件的安装与调整。
3.污水处理设备的工艺连接：根据现场提供的水处理单元，按任务要求通过连接软管，组成典型的污水处理系统，达到预定功能要求。
4.污水处理设备控制系统的连线与调试：根据任务书要求，完成系统中相关电路的连接，并编写或调试 PLC 程序；通电运行调试设备，达到任务书的控制要求。
5.在线监测仪表的使用：运用在线监测仪器（DO 仪、PH 仪等）对设备的相关测试点进行监测和控制，达到预定功能要求。
五、基本配置
1.设备框架

序号	器材名称	器材规格或型号	数量	单位	备注
1	不锈钢钢架	2210mm×800mm×1700mm （长×宽×高）	1	套
2	不锈钢原水箱	Φ750mm×1180mm	1	个
3	有机玻璃A²/O 系统部件	780mm×400mm×580mm （长×宽×高）	1	台
4	SBR 系统部件	430mm×370mm×520mm （长×宽×高）	2	台
5	格栅调节池	740mm×260mm×390mm （长×宽×高）	1	台
6	沉砂池	600mm×350mm×340mm （长×宽×高）	1	台
7	砂滤柱	Φ250mm×300mm	1	台
8	二沉池	Φ250mm×520mm	1	个
9	加药池	260mm×260mm×300mm （长×宽×高）	1	台
10	水泵	单相 AC220V；功率：90W；扬程：8m；流量：8L/min	4	个
11	电磁隔膜计量泵	单相 AC220V；功率：16W；扬程：2m；流量：15L/h；	1	个
12	标准电机	单相 AC220V；功率25W	4	台
13	调速电机	单相 AC220V；功率40W	2	台
14	曝气头	微孔曝气头: Φ8cm	10	只
15	风机	AC220V；功率：185W	3	台
16	滗水器	空气堰式160mm×250mm	2	只
17	DO 传感器	0~20mg/L，6 分外螺纹接口	4	个
18	PH 传感器	0~14，6 分外螺纹接口	1	个
19	气体流量计	0.6-6L/min	3	只
20	液体流量计	1-7L/min	3	只
21	浮球液位开关		1	套
22	组合填料	Φ150mm	1	套

2. 电气控制柜基本配置

序号	器材名称	器材规格或型号	数量	单位	备注
1	PLC 控制器	CPU224 2DP 继电器主机（14I/10O）	1	个	西门子
2	EM222 模块	8 点继电器输出	1	个	西门子
3	EM231 模块	8 入模拟量模块	1	个	西门子
4	EM232 模块	4 出模拟量模块	1	个	西门子
5	触摸屏	10 英寸	1	台	昆仑通泰
6	低压电气	小继电器	1	套
7	空气开关	带漏电保护器	1	个
8	保险丝	熔断器	1	个
9	交流接触器	220V	1	个
10	操作开关	2 位	2	个
11	开关电源	输出：DC24V	1	个
12	电机调速模块	内置式调速模块	2	个
13	工作状态指示灯		32	只
14	DO 仪	单相 AC220V 输入，输出信号：4~20mA	4	只
15	PH 仪	单相 AC220V 输入，输出信号：4~20mA	1	只

3. 配件、管材

名称	主要组成器件	数量
管材与配件	包含短柄球阀、长柄球阀、不锈钢闸阀、立式止回阀、卧式止回阀、自动排气阀、电磁阀、宝塔接头、PU 管、金属线管、波纹管、外牙直通接头、内牙直通接头、内牙三通接头、弯头、不锈钢内牙弯头、不锈钢内牙三通、不锈钢外牙直接、不锈钢内牙直接、铜转接头、气动接头、6 分塑料堵头、4 分塑料堵头、不锈钢复合管等。	1 套

4. 配套工具

名称	主要组成器件	数量
配套工具	包含复合管割刀、PVC 管子剪刀、有机玻璃胶水、注射器、卷尺、扳手、生料带、内六角扳手组合套装、记号笔、电工工具组合套装、插线板、万用表、烙铁架、导线架、电工胶带、电脑桌等。	1 套

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