一種污水處理自動化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種污水處理自動化系統(tǒng)，它包括污水處理自動化主站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、集控站、與集控站連接的監(jiān)控站、用于數(shù)據(jù)采集的傳感器和用于輸出控制的執(zhí)行機構(gòu)，污水處理自動化主站通過工業(yè)以太網(wǎng)分別與視頻監(jiān)控系統(tǒng)和集控站連接，集控站通過信號線分別與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)連接。本發(fā)明能夠完成污水處理的全流程自動化監(jiān)控和管理，包括機械處理、生化處理、加藥處理的自動化監(jiān)控，完成自動報警、能耗藥耗水耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、生產(chǎn)報表管理、設(shè)備管理、Web服務(wù)等功能。
【專利說明】一種污水處理自動化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理自動化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]水是生命的源泉。目前世界上一個突出的問題是“水臟了”。即各種水源都遭到不同程度的污染。受污染的臟水嚴重威脅著人類及各種生物的安全。盡管人們可以通過各種不同的方法，來確保平時飲用水的清潔衛(wèi)生，但恐怕無法保證我們天天食用的那些食物不受臟水的污染，如許多水產(chǎn)品都受到了污染，它們的體內(nèi)都留存著污染物，人們食用它們，就會受到二次污染。
[0003]根據(jù)環(huán)保部門的觀測分析，我國地表水水體污染主要來自于工業(yè)和城鎮(zhèn)，其中50%以上來自城市污水。城市污水處理率已成為我國水環(huán)境質(zhì)量改善的制約因素。水資源緊缺的地區(qū)還將積極發(fā)展污水再生利用事業(yè)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中污水處理系統(tǒng)中，一般采用手動控制、人為監(jiān)測來進行污水處理，投入了大量的人力物力，而這種投入，得到的效果確不是很理想，往往控制不精準，造成污水處理不順暢，或因某一設(shè)備的故障而影響所有設(shè)備的停工，嚴重浪費時間與維修精力，且水質(zhì)不達標，無法全流程自動化監(jiān)控和管理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種污水處理自動化系統(tǒng)，解決了手動控制、人為監(jiān)控對污水處理的問題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種污水處理自動化系統(tǒng)，它包括污水處理自動化主站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、集控站、與集控站連接的監(jiān)控站、用于數(shù)據(jù)采集的傳感器和用于輸出控制的執(zhí)行機構(gòu)，污水處理自動化主站通過工業(yè)以太網(wǎng)分別與視頻監(jiān)控系統(tǒng)和集控站連接，集控站通過信號線分別與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)連接。
[0007]所述的污水處理自動化主站具有雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)、前置機(A)、前置機(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護工作站和報表服務(wù)器；前置機(A)和前置機(B)通過通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)通過SCSI接口連接，報表服務(wù)器與外部打印機連接。
[0008]所述的集控站包括機械處理集控站、生化處理集控站、加藥處理集控站和淤泥處理集控站。
[0009]所述的集控站主要由PLC控制器組成。
[0010]所述的監(jiān)控站包括機械監(jiān)控站、生化監(jiān)控站、加藥監(jiān)控站和淤泥監(jiān)控站；機械監(jiān)控站包括泵監(jiān)控、格柵監(jiān)控、攪拌器監(jiān)控和刮泥機監(jiān)控，生化監(jiān)控站包括溶解氧監(jiān)控、水質(zhì)懸浮物監(jiān)控、酸堿度監(jiān)控、生化需氧量監(jiān)控和化學(xué)需氧量監(jiān)控，加藥監(jiān)控站包括藥量監(jiān)控，淤泥監(jiān)控站包括消化池監(jiān)控、污泥脫水機監(jiān)控和干燥設(shè)備監(jiān)控。
[0011]一種污水處理自動化系統(tǒng)還包括接地系統(tǒng)和防雷系統(tǒng)；接地系統(tǒng)包括保護地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級電源防雷和二級電源防雷。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠完成污水處理的全流程自動化監(jiān)控和管理，包括機械處理、生化處理、加藥處理的自動化監(jiān)控，完成自動報警、能耗藥耗水耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、生產(chǎn)報表管理、設(shè)備管理、Web服務(wù)等功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)方框圖；
圖2為污水處理自動化主站結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案:如圖1所示，一種污水處理自動化系統(tǒng)，它包括污水處理自動化主站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、集控站、與集控站連接的監(jiān)控站、用于數(shù)據(jù)采集的傳感器和用于輸出控制的執(zhí)行機構(gòu)，污水處理自動化主站通過工業(yè)以太網(wǎng)分別與視頻監(jiān)控系統(tǒng)和集控站連接，集控站通過信號線分別與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)連接。
[0015]如圖2所示，所述的污水處理自動化主站具有雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)、前置機(A)、前置機(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護工作站和報表服務(wù)器；前置機(A)和前置機(B)通過通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)通過SCSI接口連接，報表服務(wù)器與外部打印機連接，污水處理自動化主站通過路由器與上級工作站連接。
[0016]所述的給水調(diào)度自動化主站采用雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，正常情況下均衡分配網(wǎng)絡(luò)負載，故障時又相互備用，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
[0017]所述的數(shù)據(jù)庫與服務(wù)器采用雙機容錯解決方案:
(1)每一臺服務(wù)器自身采取多種容錯措施:雙CPU、雙電源、雙風(fēng)扇、雙主機備份信道及雙設(shè)備信道等；
(2)采用磁盤冗余陣列(RAID)，實現(xiàn)RAID級別(0+1，3，5)，支持雙控制器，熱插拔硬盤坐寸ο
[0018]所述的前置機互為熱備用，確保系統(tǒng)的通信安全可靠；多臺工作站既可以分工協(xié)作，又互為備用。
[0019]不間斷電源UPS也可以采用冗余配置，確保系統(tǒng)不會因意外掉電(短時間)而癱瘓。
[0020]所述的集控站包括機械處理集控站、生化處理集控站、加藥處理集控站和淤泥處理集控站。
[0021]所述的集控站主要由PLC控制器組成，還包括變頻器和軟啟動器。
[0022]( I)集控站PLC與變頻器、軟啟動器等智能設(shè)備之間一般采用現(xiàn)場總線連接；與各種傳感器、儀器儀表以及執(zhí)行機構(gòu)之間，一般米用4?20mA或O?5V信號線連接。
[0023](2)暫時需要有人值班的集控站，可以給控制站配置專用液晶觸摸屏作為人機交互界面，或者配置I臺工控機(IPC)作為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機；當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機與PLC之間可以采用現(xiàn)場總線、RS-232/485或工業(yè)以太網(wǎng)等多種方式連接。
[0024](3)—些功能比較簡單的污水處理環(huán)節(jié)，可以不單獨設(shè)置集控站，而與其他環(huán)節(jié)合用控制站；有的可以配置價格便宜、功能簡單的RTU，或直接采用智能儀器儀表。
[0025]所述的監(jiān)控站包括機械監(jiān)控站、生化監(jiān)控站、加藥監(jiān)控站和淤泥監(jiān)控站；所述的機械監(jiān)控站包括泵監(jiān)控、格柵監(jiān)控、攪拌器監(jiān)控和刮泥機監(jiān)控，所述的生化監(jiān)控站包括溶解氧監(jiān)控、水質(zhì)懸浮物監(jiān)控、酸堿度監(jiān)控、生化需氧量監(jiān)控和化學(xué)需氧量監(jiān)控，所述的加藥監(jiān)控站包括藥量監(jiān)控，所述的淤泥監(jiān)控站包括消化池監(jiān)控、污泥脫水機監(jiān)控和干燥設(shè)備監(jiān)控。
[0026]一種污水處理自動化系統(tǒng)還包括接地系統(tǒng)和防雷系統(tǒng)；接地系統(tǒng)包括保護地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級電源防雷和二級電源防雷。
[0027]所述的接地系統(tǒng)可承受過載電流并迅速將其導(dǎo)入大地，而且為整個自動化系統(tǒng)提供公共信號參考點，消除電子噪聲，有效地實現(xiàn)了人員和設(shè)備的保護。
[0028]自動化系統(tǒng)的接地分兩部分：
(I)保護地
保護地又稱安全地或機殼地，是為了防止設(shè)備外殼的靜電荷積累對人身造成危險而采取的措施，它應(yīng)接至廠區(qū)電氣接地網(wǎng)。
[0029](2)屏蔽地
屏蔽地又稱模擬地，是為了把信號傳輸時所受的干擾屏蔽掉，提高信號精度，本系統(tǒng)接地電阻要求彡IΩ。
[0030]自動化系統(tǒng)設(shè)計中接地措施主要考慮如下幾點：
(I)可用接地網(wǎng)干線把多個接地體連接成網(wǎng)，以滿足PLC接地電阻的要求。接地體一般要求Φ50鋼管；接地網(wǎng)干線一般采用40X4扁鋼。若接地電阻滿足不了要求也可選用銅材。
[0031](2)在腐蝕較強的場所，應(yīng)根據(jù)具體情況采取熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施或適當(dāng)加大接地體和接地網(wǎng)干線的截面。
[0032](3) PLC及中央監(jiān)控站的接地應(yīng)使用適當(dāng)截面的銅芯電線或電纜。
[0033](4) PLC柜內(nèi)設(shè)置接地匯流排，一般采用25mmX6mm的銅排。并有絕緣支架支撐，以保證和機柜外殼的絕緣。接地匯流牌通過接地干線以星型方式引至接地體，不得采用串聯(lián)連接。
[0034]自動化系統(tǒng)通常采用在線式UPS供電；配電屏內(nèi)安裝一級電源防雷設(shè)備，UPS進線加裝二級電源防雷設(shè)備。另外，系統(tǒng)中凡是經(jīng)過電纜由室外進入室內(nèi)的電源、PLC、通信、儀表、視頻均安裝電源線、信號線的防雷器。
【權(quán)利要求】
1.一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:它包括污水處理自動化主站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、集控站、與集控站連接的監(jiān)控站、用于數(shù)據(jù)采集的傳感器和用于輸出控制的執(zhí)行機構(gòu)，污水處理自動化主站通過工業(yè)以太網(wǎng)分別與視頻監(jiān)控系統(tǒng)和集控站連接，集控站通過信號線分別與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:所述的污水處理自動化主站具有雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)、前置機(A)、前置機(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護工作站和報表服務(wù)器；前置機(A)和前置機(B)通過通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B)通過SCSI接口連接，報表服務(wù)器與外部打印機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:所述的集控站包括機械處理集控站、生化處理集控站、加藥處理集控站和淤泥處理集控站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:所述的集控站主要由PLC控制器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控站包括機械監(jiān)控站、生化監(jiān)控站、加藥監(jiān)控站和淤泥監(jiān)控站；機械監(jiān)控站包括泵監(jiān)控、格柵監(jiān)控、攪拌器監(jiān)控和刮泥機監(jiān)控，生化監(jiān)控站包括溶解氧監(jiān)控、水質(zhì)懸浮物監(jiān)控、酸堿度監(jiān)控、生化需氧量監(jiān)控和化學(xué)需氧量監(jiān)控，加藥監(jiān)控站包括藥量監(jiān)控，淤泥監(jiān)控站包括消化池監(jiān)控、污泥脫水機監(jiān)控和干燥設(shè)備監(jiān)控。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動化系統(tǒng)，其特征在于:它還包括接地系統(tǒng)和防雷系統(tǒng)；接地系統(tǒng)包括保護地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級電源防雷和二級電源防雷。
【文檔編號】G05B19/418GK104238532SQ201410550016
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】翟純玉, 付明, 張軍, 毛虎林 申請人:成都四為電子信息股份有限公司