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      現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):6266034閱讀:181來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。
      技術(shù)背景 在“十二五”規(guī)劃中,將環(huán)保提到首要的位置,因各種污水廢水的排放,使得我國(guó)的河流、湖泊污染嚴(yán)重。農(nóng)村生活污水是水環(huán)境污染的ー個(gè)重要源頭,改革開放以來(lái)由于對(duì)農(nóng)村生活污水這一塊不夠重視,導(dǎo)致農(nóng)村生活污水任意排放現(xiàn)象突出?,F(xiàn)有的有關(guān)農(nóng)村生活污水的處理也很簡(jiǎn)単,經(jīng)過(guò)ー些簡(jiǎn)單的エ藝,就直接排放,從不關(guān)心經(jīng)過(guò)這些エ藝處理以后到底是否可以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn);也無(wú)法準(zhǔn)確判斷處理工藝中各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況。另外,在上述農(nóng)村生活污水的處理過(guò)程中,采用的控制電路也是及其簡(jiǎn)單的時(shí)間繼電器控制,只能有規(guī)律的重復(fù)控制設(shè)備的啟停,沒(méi)辦法對(duì)突發(fā)的情況做出任何應(yīng)急的反應(yīng)以及發(fā)出報(bào)警信息。由于農(nóng)村生活污水處理站分布比較分散,致使農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)不能聯(lián)網(wǎng)集中運(yùn)營(yíng),直接導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)管理成本比較高。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在應(yīng)急能力差、可靠性差、無(wú)法集中處理與運(yùn)營(yíng)成本高等缺陷。

      實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于,針對(duì)上述問(wèn)題,提出ー種現(xiàn)場(chǎng)控制器,以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急能力強(qiáng)、可靠性好、易于集中處理、實(shí)時(shí)性好與運(yùn)營(yíng)成本低的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是ー種現(xiàn)場(chǎng)控制器,包括電源單元、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元與通信接ロ,其中所述電源単元,用于為各用電設(shè)備供電;所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,用于獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),并傳輸至信號(hào)變送單元;所述信號(hào)變送單元,用于將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),并傳輸至控制單元;所述控制単元,用于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果傳輸至現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,控制并管理現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的動(dòng)作;所述通信接ロ,用于遠(yuǎn)程控制時(shí),實(shí)現(xiàn)控制單元與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。進(jìn)ー步地,以上所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,還包括輸入單元與顯示單元,其中所述輸入單元,用于操作者向控制單元輸入控制信號(hào);所述顯示単元,用于顯示相應(yīng)的輸入信息和/或控制單元的處理結(jié)果和/或現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)。進(jìn)ー步地,所述控制単元,包括相連的輸入板SRB與底板,所述輸入板SRB與信號(hào)變送單元連接;所述底板,通過(guò)數(shù)據(jù)總線,分別與輸入?yún)g元及顯示單元連接;在所述底板上安裝有控制板,在所述控制板上安裝有程序板;所述底板至少包括信號(hào)寄存模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊,所述輸入板SRB、信號(hào)寄存模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與程序板依次連接;所述程序板,至少包括型號(hào)為RTL8019AS的以太 網(wǎng)芯片,以及型號(hào)為Rabbit2000、且內(nèi)置有us/OS- II操作系統(tǒng)的處理器;所述通信接ロ通過(guò)正接網(wǎng)線,與程序板中與型號(hào)為RTL8019AS的以太網(wǎng)芯片匹配的以太網(wǎng)接ロ連接。進(jìn)ー步地,所述控制単元,還包括與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件相匹配的多個(gè)固態(tài)繼電器;所述多個(gè)固態(tài)繼電器的信號(hào)輸入端與底板的輸出端連接,信號(hào)輸出端與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件連接。進(jìn)ー步地,所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,至少包括用于獲取設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)且用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊、溫度信息獲取模塊與液位信息獲取模塊中的任意多種,以及與液位信息獲取模塊相匹配的光電隔離模塊;所述水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊與溫度信息獲取模塊,分別連接至輸入板SRB ;所述液位信息獲取模塊,通過(guò)光電隔離模塊連接至輸入板SRB。進(jìn)ー步地,所述信號(hào)變送單元,至少包括溶氧DO信號(hào)變送器、氧化還原儀ORP變送器與水質(zhì)分析儀PH變送器。進(jìn)ー步地,所述電源単元包括交流電源,啟動(dòng)按鈕SB,交流指示燈HL,熔斷器FR1、FR2與FR3,以及開關(guān)電源;其中所述交流電源經(jīng)啟動(dòng)按鈕SB與交流指示燈HL后,一方面與開關(guān)電源連接,另一方面分別經(jīng)熔斷器FR1-FR3及相應(yīng)的固態(tài)繼電器的控制開關(guān)后接現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件;相應(yīng)的固態(tài)繼電器的電磁線圈,分別與底板上的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件控制端連接;所述開關(guān)電源,分別與輸入板SRB、底板、控制板、程序板及信號(hào)變送單元連接。進(jìn)ー步地,所述輸入?yún)g元至少包括輸入鍵盤,所述顯示単元至少包括液晶顯示屏與指示燈模塊中的任意多種,所述通信接ロ至少包括3G路由器。同時(shí),本實(shí)用新型采樣的另ー技術(shù)方案是一種基于以上所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),包括設(shè)置在各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,用于控制和管理各污水處理站的多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器,通信単元,以及遠(yuǎn)程服務(wù)器與操作終端;其中所述各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,與相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器連接;所述相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)通信単元與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接,所述操作終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接。進(jìn)ー步地,在每個(gè)污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件中,至少內(nèi)置有用于故障報(bào)警的霍爾元件;在每個(gè)污水處理站,至少設(shè)有格柵調(diào)節(jié)池、沉淀池、好氧池與厭氧池;所述現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,至少包括安裝在格柵調(diào)節(jié)池中的污水泵、安裝在沉淀池中的污泥泵、以及安裝在好氧池中的射流曝氣機(jī)中的任意多種;與所述現(xiàn)場(chǎng)控制器的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元相匹配,在厭氧池中,設(shè)有用于采集水質(zhì)信息的水質(zhì)分析儀器PH,用于采集氧化還原信息的氧化還原儀器0RP,以及用于采集溫度信息的溫度傳感器PT1000 ;在格柵調(diào)節(jié)池中,設(shè)有用于采集液位信息的浮球液位計(jì)。本實(shí)用新型各實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),由于該現(xiàn)場(chǎng)控制器包括電源單元、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元與通信接ロ,電源單元用于為現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元及通信接口供電,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、信號(hào)變送單元與通信接ロ,分別與控制單元連接;可以應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理站運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)每個(gè)エ藝環(huán)節(jié)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線集中運(yùn)營(yíng)監(jiān)控管理;從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)急能力差、可靠性差、無(wú)法集中處理與運(yùn)營(yíng)成本高的缺陷,以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急能力強(qiáng)、可靠性好、易于集中處理、實(shí)時(shí)性好與運(yùn)營(yíng)成本低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述,并且,部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見,或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò) 在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

      附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解,并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分,與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖Ia和圖Ib為根據(jù)本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)控制器的工作原理示意圖;圖2為根據(jù)本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)控制器的工作流程示意圖;圖3為根據(jù)本實(shí)用新型農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的工作原理示意圖。結(jié)合附圖,本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下I-遠(yuǎn)程服務(wù)器;21、22_操作終端;3_互聯(lián)網(wǎng);4_2G/3G核心網(wǎng);51、52、53_基站;61、62、63、64- 3G路由器;71、72、73、74_現(xiàn)場(chǎng)控制器;81、82、83、84_泵;91、92、93、94_傳感器。
      具體實(shí)施方式
      以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型??刂破鲗?shí)施例根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例,提供了ー種現(xiàn)場(chǎng)控制器。如圖la、圖Ib (圖Ia為電源單元的工作原理示意圖,圖Ib為現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元、通信接ロ、輸入?yún)g元與顯示單元的工作原理示意圖)和圖2所示,本實(shí)施例包括電源單元、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元、通信接ロ、輸入單元與顯示單元,其中上述電源單元,用于為各用電設(shè)備供電;現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,用于獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),并傳輸至信號(hào)變送單元;信號(hào)變送單元,用于將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),并傳輸至控制單元;控制單元,用于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果傳輸至現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,控制并管理現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的動(dòng)作;通信接ロ,用于遠(yuǎn)程控制時(shí),實(shí)現(xiàn)控制單元與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸;輸入單元,用于操作者向控制單元輸入控制信號(hào);顯示單元,用于顯示相應(yīng)的輸入信息和/或控制單元的處理結(jié)果和/或現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)。在上述實(shí)施例中,控制單元,包括相連的輸入板SRB與底板,以及與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件相匹配的多個(gè)固態(tài)繼電器;輸入板SRB與信號(hào)變送單元連接,底板通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與輸入單元及顯示單元連接;在底板上安裝有控制板,在控制板上安裝有程序板;底板至少包括信號(hào)寄存模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊,所述輸入板SRB、信號(hào)寄存模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與程序板依次連接;程序板,至少包括型號(hào)為RTL8019AS的以太網(wǎng)芯片,以及型號(hào)為Rabbit2000、且內(nèi)置有us/OS- II操作系統(tǒng)的處理器;通信接ロ通過(guò)正接網(wǎng)線,與程序板中與型號(hào)為RTL8019AS的以太網(wǎng)芯片匹配的以太網(wǎng)接ロ連接;多個(gè)固態(tài)繼電器的信號(hào)輸入端與底板的 輸出端連接,信號(hào)輸出端與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件連接。在上述實(shí)施例中,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,至少包括用于獲取設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)且用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊、溫度信息獲取模塊與液位信息獲取模塊中的任意多種,以及與液位信息獲取模塊相匹配的光電隔離模塊;水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊與溫度信息獲取模塊,分別連接至輸入板SRB ;液位信息獲取模塊,通過(guò)光電隔離模塊(優(yōu)選為型號(hào)為TLP521-1光電隔離模塊)連接至輸入板SRB。在上述實(shí)施例中,信號(hào)變送單元,至少包括溶氧DO信號(hào)變送器、氧化還原儀ORP變送器與水質(zhì)分析儀PH變送器。在上述實(shí)施例中,電源單元包括交流電源,啟動(dòng)按鈕SB,交流指示燈HL,熔斷器FR1、FR2與FR3,以及開關(guān)電源;其中交流電源經(jīng)啟動(dòng)按鈕SB與交流指示燈HL后,一方面與開關(guān)電源連接,另ー方面分別經(jīng)熔斷器FR1-FR3及相應(yīng)的固態(tài)繼電器的控制開關(guān)后接現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件;相應(yīng)的固態(tài)繼電器的電磁線圈,分別與底板上的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件控制端連接;開關(guān)電源,分別與輸入板SRB、底板、控制板、程序板及信號(hào)變送單元連接。在上述實(shí)施例中,輸入單元至少包括輸入鍵盤,顯示単元至少包括液晶顯示屏與指示燈模塊中的任意多種,通信接ロ至少包括3G路由器。上述實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)控制器,主要應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理站運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)每個(gè)エ藝環(huán)節(jié)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線集中運(yùn)營(yíng)監(jiān)控管理;可以對(duì)農(nóng)村生活污水處理工藝中的各個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線3G回傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器,工作人員或者預(yù)設(shè)程序根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)出相應(yīng)的控制命令給現(xiàn)場(chǎng)控制器,現(xiàn)場(chǎng)控制器根據(jù)命令執(zhí)行相應(yīng)的控制程序。在圖2中,上述實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)控制器的工作流程,包括步驟100 :進(jìn)行初始化設(shè)置;步驟101 :顯示單元顯示初始化設(shè)置信息;步驟102 :現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與濾波處理;步驟103 :將步驟102的處理結(jié)果發(fā)送至控制單元;步驟104 :控制單元判斷是否接收到操作者發(fā)送的控制命令,若有控制命令,則解析控制命令,執(zhí)行步驟105 ;若無(wú)控制命令,則返回步驟101 ;步驟105 :根據(jù)解析所得控制命令,執(zhí)行相應(yīng)的控制程序。運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)實(shí)施例根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例,提供了一種基于上述現(xiàn)場(chǎng)控制器實(shí)施例的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。如圖3所示,本實(shí)施例包括設(shè)置在各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件(如泵81、82、83與84),用于控制和管理各污水處理站的多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器(如現(xiàn)場(chǎng)控制器71、72、73與74),通信單元(例如,可以由互聯(lián)網(wǎng)3,2G/3G核心網(wǎng)4,基站51、52與53,以及3G路由器61、62、63與64組成通信単元),以及遠(yuǎn)程服務(wù)器I與操作終端(如臺(tái)式計(jì)算機(jī)21與筆記本電腦22);其中上述各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,與相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器連接;相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)通信単元與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接,操作終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接。在上述實(shí)施例中,在每個(gè)污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件中,至少內(nèi)置有用于故障 報(bào)警的霍爾元件;在每個(gè)污水處理站,至少設(shè)有格柵調(diào)節(jié)池、沉淀池、好氧池與厭氧池;現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,至少包括安裝在格柵調(diào)節(jié)池中的污水泵、安裝在沉淀池中的污泥泵、以及安裝在好氧池中的射流曝氣機(jī)中的任意多種。在上述實(shí)施例中,與現(xiàn)場(chǎng)控制器的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元相匹配,在厭氧池中,設(shè)有用于采集水質(zhì)信息的水質(zhì)分析儀器PH,用于采集氧化還原信息的氧化還原儀器0RP,以及用于采集溫度信息的溫度傳感器PT1000 ;在格柵調(diào)節(jié)池中,設(shè)有用于采集液位信息的浮球液位計(jì)。這里,水質(zhì)分析儀器PH、氧化還原儀器0RP、溫度傳感器PT1000與浮球液位計(jì),如傳感器 91、92、93 與 94。上述實(shí)施例的基于現(xiàn)場(chǎng)控制器的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),采用以Rabbit2000為處理器的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所有功能,將PH (水質(zhì)分析儀器),ORP (氧化還原)、溫度傳感器(PT1000)安裝在農(nóng)村生活污水微動(dòng)カ處理工藝中的厭氧池,測(cè)量厭氧池水體在處理過(guò)程中,PH,溫度以及ORP的值;將DO (溶氧)安放在好氧池中,測(cè)量好氧池在處理過(guò)程中的溶解氧的含量;將浮球液位計(jì)安放在格柵調(diào)節(jié)池中,測(cè)量該池中的水體液位。將污水泵,安裝在格柵調(diào)節(jié)池,將污泥泵安裝在沉淀池,將射流曝氣安裝在好氧池;將無(wú)線3G路由器通過(guò)正接網(wǎng)線與程序板的以太網(wǎng)ロ連接起來(lái);使用開關(guān)電源對(duì)底板,程序板,控制板,輸入板供電。將PH、溫度電極線接入PH信號(hào)變送器,將DO電極線接入DO信號(hào)變送器,將ORP電極線接入ORP信號(hào)變送器,將DO信號(hào)變送器、PH信號(hào)變送器、ORP信號(hào)變送器的輸出接入到本系統(tǒng)的輸入板中,將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),將浮球液位計(jì)的線纜也接入輸入板中,使用TLP521-1進(jìn)行光電隔離。將輸入板SRB轉(zhuǎn)換后的所有信號(hào),全部接入到底板中去;同時(shí),將污水泵、污泥泵與射流曝氣機(jī)等的霍爾器件產(chǎn)生的電壓也接入到底板中,因要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的故障報(bào)警,所以在泵中置入了霍爾器件;底板將信號(hào)寄存然后傳給AD芯片,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后將數(shù)字信號(hào)給本系統(tǒng)的核心處理芯片Rabbit2000,通過(guò)內(nèi)置的程序進(jìn)行處理,Rabbit2000內(nèi)置us/OS- II操作系統(tǒng);處理后得到的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)芯片RTL8019AS的網(wǎng)絡(luò)功能,使用無(wú)線3G路由器與遠(yuǎn)端服務(wù)器建立通信連接后,上傳數(shù)據(jù)并接受命令。將底板的輸出端接入到固態(tài)繼電器的信號(hào)輸入端,在固態(tài)繼電器的另一端接入各種泵;將數(shù)據(jù)總線連接到指示燈模塊、液晶屏與輸入鍵盤。操作人員可以在鍵盤上對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn),以及對(duì)泵進(jìn)行各種控制;指示燈模塊直觀的將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示出來(lái),包括泵的運(yùn)行狀態(tài),液位情況等。在上述實(shí)施例中,主要是通過(guò)將各種傳感器安放在農(nóng)村生活污水微動(dòng)カ處理工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)中,通過(guò)傳感器將被測(cè)水體中的變化轉(zhuǎn)換為微電壓或者微電流信號(hào)。將這些微電壓或者微電流信號(hào)接入各種不同的信號(hào)變送器,信號(hào)變送器將這些微電壓或者微電流進(jìn)行濾波、放大后輸出標(biāo)準(zhǔn)的エ業(yè)模擬信號(hào)(4mA-20mA)。因?yàn)檫x用的A/D轉(zhuǎn)換芯片只能接受電壓信號(hào),故需要將信號(hào)變送器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后才可以接入嵌入式控制系統(tǒng)。將信號(hào)變送器輸出信號(hào)通過(guò)硬件轉(zhuǎn)換為lv_5v的電壓信號(hào)。將電壓信號(hào)接入嵌入式控制系統(tǒng),通過(guò)A/D芯片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)。通過(guò)嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)置程序,將這些數(shù)字信號(hào)處理后,得到被測(cè)參數(shù)的測(cè)量值。將這些測(cè)量值以及控制的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能(基于TCP/IP通信協(xié)議),使用3G無(wú)線通訊技木,將測(cè)量值以及控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器。遠(yuǎn)端服務(wù)器內(nèi)置程序或者操作人員根 據(jù)這些測(cè)量值以及設(shè)備的狀態(tài),作出相應(yīng)的反應(yīng),形成控制命令,然后再發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)控制器。對(duì)于測(cè)量值超過(guò)常規(guī)值的通過(guò)短信模塊發(fā)出報(bào)警信息。現(xiàn)場(chǎng)控制器接收到控制命令后,先使用內(nèi)置程序解析,然后執(zhí)行控制命令,并將執(zhí)行的結(jié)果在下次發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候上傳回去。綜上所述,本實(shí)用新型各實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)控制器與上述實(shí)施例的基于現(xiàn)場(chǎng)控制器的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),與以往的技術(shù)相比的有益效果如下⑴實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村生活污水處理站的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理,由于不需要人員定期的到污水處理站點(diǎn)巡檢,故降低了農(nóng)村生活污水處理的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用;⑵實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線檢測(cè)農(nóng)村生活污水處理工藝各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行情況,可以準(zhǔn)確的判斷處理是否達(dá)標(biāo),以及處理環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況;⑶實(shí)現(xiàn)了智能化的管理,可以通過(guò)內(nèi)置程序自動(dòng)化管理運(yùn)營(yíng),可以對(duì)突發(fā)的情況及時(shí)的發(fā)布預(yù)警信息,為工作人員快速處理提供重要的信息。本系統(tǒng)可以將所有的測(cè)量參數(shù)及其設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ),工作人員可對(duì)歷史數(shù)據(jù)查詢,也可以為エ藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      權(quán)利要求1.一種現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,包括電源單元、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元與通信接口,其中 所述電源單元,用于為各用電設(shè)備供電; 所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,用于獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),并傳輸至信號(hào)變送單元; 所述信號(hào)變送單元,用于將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),并傳輸至控制單兀; 所述控制單元,用于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的控制信號(hào),進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果傳輸至現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,控制并管理現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的動(dòng)作; 所述通信接口,用于遠(yuǎn)程控制時(shí),實(shí)現(xiàn)控制單元與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。
      2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,還包括輸入單元與顯示單元,其中 所述輸入單元,用于操作者向控制單元輸入控制信號(hào); 所述顯示單元,用于顯示相應(yīng)的輸入信息和/或控制單元的處理結(jié)果和/或現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述控制單元,包括相連的輸入板SRB與底板,所述輸入板SRB與信號(hào)變送單元連接;所述底板,通過(guò)數(shù)據(jù)總線,分別與輸入單元及顯示單元連接;在所述底板上安裝有控制板,在所述控制板上安裝有程序板; 所述底板至少包括信號(hào)寄存模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊,所述輸入板SRB、信號(hào)寄存模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與程序板依次連接; 所述程序板,至少包括型號(hào)為RTL8019AS的以太網(wǎng)芯片,以及型號(hào)為Rabbit2000、且內(nèi)置有us/OS- II操作系統(tǒng)的處理器; 所述通信接口通過(guò)正接網(wǎng)線,與程序板中與型號(hào)為RTL8019AS的以太網(wǎng)芯片匹配的以太網(wǎng)接口連接。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述控制單元,還包括與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件相匹配的多個(gè)固態(tài)繼電器;所述多個(gè)固態(tài)繼電器的信號(hào)輸入端與底板的輸出端連接,信號(hào)輸出端與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件連接。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元,至少包括用于獲取設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)且用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊、溫度信息獲取模塊與液位信息獲取模塊中的任意多種,以及與液位信息獲取模塊相匹配的光電隔離模塊; 所述水質(zhì)信息獲取模塊、氧化還原信息獲取模塊與溫度信息獲取模塊,分別連接至輸入板SRB ;所述液位信息獲取模塊,通過(guò)光電隔離模塊連接至輸入板SRB。
      6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述信號(hào)變送單元,至少包括溶氧DO信號(hào)變送器、氧化還原儀ORP變送器與水質(zhì)分析儀PH變送器。
      7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述電源單元包括交流電源,啟動(dòng)按鈕SB,交流指示燈HL,熔斷器FR1、FR2與FR3,以及開關(guān)電源;其中 所述交流電源經(jīng)啟動(dòng)按鈕SB與交流指示燈HL后,一方面與開關(guān)電源連接,另一方面分別經(jīng)熔斷器FR1-FR3及相應(yīng)的固態(tài)繼電器的控制開關(guān)后接現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件;相應(yīng)的固態(tài)繼電器的電磁線圈,分別與底板上的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件控制端連接;所述開關(guān)電源,分別與輸入板SRB、底板、控制板、程序板及信號(hào)變送單元連接。
      8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器,其特征在于,所述輸入單元至少包括輸入鍵盤,所述顯示單元至少包括液晶顯示屏與指示燈模塊中的任意多種,所述通信接口至少包括3G路由器。
      9.一種基于權(quán)利要求I所述的現(xiàn)場(chǎng)控制器的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),其特征在于,包括設(shè)置在各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,用于控制和管理各污水處理站的多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器,通信單元,以及遠(yuǎn)程服務(wù)器與操作終端;其中 所述各污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,與相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器連接;所述相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)通信單元與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接,所述操作終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于現(xiàn)場(chǎng)控制器的農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),其特征在于,在每個(gè)污水處理站的現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件中,至少內(nèi)置有用于故障報(bào)警的霍爾元件;在每個(gè)污水處理站,至少設(shè)有格柵調(diào)節(jié)池、沉淀池、好氧池與厭氧池; 所述現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件,至少包括安裝在格柵調(diào)節(jié)池中的污水泵、安裝在沉淀池中的污泥泵、以及安裝在好氧池中的射流曝氣機(jī)中的任意多種; 與所述現(xiàn)場(chǎng)控制器的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元相匹配,在厭氧池中,設(shè)有用于采集水質(zhì)信息的水質(zhì)分析儀器PH,用于采集氧化還原信息的氧化還原儀器ORP,以及用于采集溫度信息的溫度傳感器PT1000 ;在格柵調(diào)節(jié)池中,設(shè)有用于采集液位信息的浮球液位計(jì)。
      專利摘要本實(shí)用新型公開了現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),該現(xiàn)場(chǎng)控制器包括電源單元、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元與通信接口,所述電源單元用于為現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、控制單元、信號(hào)變送單元及通信接口供電,所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取單元、信號(hào)變送單元與通信接口,分別與控制單元連接。本實(shí)用新型所述現(xiàn)場(chǎng)控制器與農(nóng)村生活污水處理站實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),可以克服現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)急能力差、可靠性差、無(wú)法集中處理與運(yùn)營(yíng)成本高等缺陷,以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急能力強(qiáng)、可靠性好、易于集中處理、實(shí)時(shí)性好與運(yùn)營(yíng)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
      文檔編號(hào)G05B19/418GK202443304SQ20122000582
      公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
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