污水處理站運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理站的監(jiān)控，進(jìn)一步涉及一種污水處理站運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)己是工業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，隨著工業(yè)企業(yè)運(yùn)行規(guī)模的不 斷擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境越來越復(fù)雜，要監(jiān)控的目標(biāo)更加多樣化，監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也越來越分散 化。傳統(tǒng)污水處理站通過有線的方式布置，有著成本過高、缺乏靈活性等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的污水處理站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 與方法。具體的技術(shù)方案如下：
[0004] 污水處理站運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括：監(jiān)控中心、通訊平臺(tái)、測(cè)控終端PLC和 RTU；
[0005] 監(jiān)控中心主要包括服務(wù)器，服務(wù)器安裝三維力控組態(tài)軟件；通訊平臺(tái)借助GPRS網(wǎng) 絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)以及組態(tài)軟件配備的I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)、CommBridge組件，通過GPRSRTU實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心的無線傳輸；
[0006] 所述測(cè)控終端PLC通過RS485通信接口與遠(yuǎn)程終端單元RTU連接，所述測(cè)控終端 PLC通過RS485通信接口與電磁流量計(jì)連接，所述測(cè)控終端RTU通過AI接口分別與電流檢 測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊連接；測(cè)控終端PLC程序中設(shè)置相應(yīng)的時(shí)間模塊，運(yùn)行人員可以在上 位機(jī)選擇預(yù)設(shè)8種模式中的一種，也可以進(jìn)行各個(gè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的實(shí)時(shí)修改，而不需修改 PLC程序；
[0007] 測(cè)控終端PLCDI輸入信號(hào)模組有4組輸入信號(hào)，分別是撥碼開關(guān)、浮子開關(guān)、切換 開關(guān)、控制設(shè)備；測(cè)控終端PLCDO輸出信號(hào)模組為控制設(shè)備；所述控制設(shè)備為提升泵和鼓 風(fēng)機(jī)。
[0008] 在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的污水處理站運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，過程如下：
[0009] (一）提升泵和鼓風(fēng)機(jī)的初始化；
[0010] (二）控制模式選擇，遠(yuǎn)程控制模式進(jìn)入步驟（三），本地控制模式進(jìn)入步驟 (四）；
[0011] (三）根據(jù)監(jiān)控中心服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)置選擇工作狀態(tài)；
[0012] (四）根據(jù)測(cè)控終端PLC按鈕的設(shè)置選擇工作狀態(tài)；
[0013] (五）根據(jù)浮子開關(guān)進(jìn)行液位判斷，如果液位低于設(shè)置的最低限，進(jìn)入步驟（六）， 如果液位高于設(shè)置的最低限，進(jìn)入步驟（七）；
[0014](六）根據(jù)工作狀態(tài)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，停止提升泵；
[0015] (七）根據(jù)工作狀態(tài)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和提升泵；
[0016] 返回步驟（二）。
[0017] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018]( -）污水處理站主要設(shè)備采用時(shí)序模式，這樣的控制流程能夠使運(yùn)行人員根據(jù) 水質(zhì)的變化、要求和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理。這種運(yùn)行方式不僅給運(yùn)行人員 的操作和維護(hù)帶來很大的方便，而且保障了污水處理后的水質(zhì)。
[0019](二）采用無線GPRS網(wǎng)絡(luò)，減少布線成本，可以更好的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，利于系統(tǒng)擴(kuò)展。
【附圖說明】：
[0020] 圖1為本發(fā)明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明的控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0022] 結(jié)合圖1、圖2,通過實(shí)施例說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0023] 污水處理站運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括：監(jiān)控中心、通訊平臺(tái)、測(cè)控終端PLC和 RTU；
[0024] 監(jiān)控中心主要包括服務(wù)器，服務(wù)器安裝三維力控組態(tài)軟件；通訊平臺(tái)借助GPRS網(wǎng) 絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)以及組態(tài)軟件配備的I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)、CommBridge組件，通過GPRSRTU實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心的無線傳輸；
[0025] 所述測(cè)控終端PLC通過RS485通信接口與遠(yuǎn)程終端單元RTU連接，所述測(cè)控終端 PLC通過RS485通信接口與電磁流量計(jì)連接，所述測(cè)控終端RTU通過AI接口分別與電流檢 測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊連接；測(cè)控終端PLC程序中設(shè)置相應(yīng)的時(shí)間模塊，運(yùn)行人員可以在上 位機(jī)選擇預(yù)設(shè)8種模式中的一種，也可以進(jìn)行各個(gè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的實(shí)時(shí)修改，而不需修改 PLC程序；在本實(shí)施例中選用西門子S7200PLC。
[0026] 測(cè)控終端PLCDI輸入信號(hào)模組有4組輸入信號(hào)，分別是撥碼開關(guān)、浮子開關(guān)、切換 開關(guān)、控制設(shè)備；測(cè)控終端PLCDO輸出信號(hào)模組為控制設(shè)備；所述控制設(shè)備為提升泵和鼓 風(fēng)機(jī)。
[0027] 通訊平臺(tái)組網(wǎng)方式采用無線GPRS，先進(jìn)入移動(dòng)通信網(wǎng)，然后進(jìn)入Internet，將相 關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器。主要通訊過程是遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)將采集的數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)利 用具有GPRS功能的數(shù)據(jù)終端RTU6640模塊通過無線方式與中國(guó)移動(dòng)基站通信，然后通過 GPRS和互聯(lián)網(wǎng)建立連續(xù)的雙向無線連接，這樣在GPRS模塊和已申請(qǐng)一個(gè)固定IP地址的監(jiān) 控計(jì)算機(jī)之間就可以通過IP地址進(jìn)行TCP/IP雙向通信，數(shù)據(jù)傳輸透明而可靠。本實(shí)施例選 用北京聚英翱翔電子有限公司的GPRSRTU6640設(shè)備，作為數(shù)據(jù)無線通訊的核心模塊，RTU 是RemoteTerminalUnit(遠(yuǎn)程測(cè)控終端）的縮寫。
[0028] GPRSRTU6640具備數(shù)據(jù)采集及處理、數(shù)據(jù)傳輸（網(wǎng)絡(luò)通信）兩種功能，是分布距 離遠(yuǎn)、生產(chǎn)單位分散的生產(chǎn)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的基本組成單元。
[0029] 監(jiān)控中心服務(wù)器采用固定IP連網(wǎng)，此種連網(wǎng)方案，IP地址是固定的，尋址較為方 便，數(shù)據(jù)終端單元DTU連網(wǎng)較為容易，DTU不容易斷網(wǎng)，工作較為可靠，適合多節(jié)點(diǎn)，大數(shù)據(jù) 量數(shù)據(jù)傳輸。如果服務(wù)器是經(jīng)路由器連接至Internet網(wǎng)絡(luò)，即一個(gè)固定的公網(wǎng)IP直接接 在HUB或交換機(jī)上，所有的電腦共享上網(wǎng)，這時(shí)路由外部地址只有一個(gè)，而內(nèi)部的IP是私有 地址，不止一個(gè)。我們采用虛擬服務(wù)器在寬帶路由器上實(shí)現(xiàn)端口映射，把在公網(wǎng)的地址轉(zhuǎn)翻 譯成私有地址。
[0030] DTU連網(wǎng)方案選擇采用無線GPRS，每個(gè)DTU都需要安裝一張中國(guó)移動(dòng)公司的SM 卡才能完成無線通訊工作，通訊過程是傳輸數(shù)據(jù)先進(jìn)入移動(dòng)通信網(wǎng)，然后進(jìn)入Internet，再 發(fā)送給服務(wù)器。DTU上電后，主動(dòng)與具有固定IP的通信服務(wù)器建立連接。這樣，在GPRS模 塊和監(jiān)控中心之間就可以通過IP地址進(jìn)行TCP/IP雙向通信，數(shù)據(jù)傳輸透明而可靠。
[0031] 根據(jù)上述組網(wǎng)方案，數(shù)據(jù)的上行傳輸過程是，①PLC通過RS485串口將數(shù)據(jù)傳給 DTU;②DTU將數(shù)據(jù)打成TCP/IP包，通過無線網(wǎng)絡(luò)再傳送給監(jiān)控中心服務(wù)器；③監(jiān)控中心服 務(wù)器接到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)處理并存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)的下行傳輸與上述過程相反，不再贅述。
[0032]DTU初始配置：將DTU的RS232接口和PC機(jī)的串口通過串口延長(zhǎng)線連接起來，將 DTU上電。打開DTU配置軟件，選擇相應(yīng)串口，波特率默認(rèn)為38400bps。應(yīng)用"DTU_RTU配置 軟件V2. 0"中的"DTU_RTU配置軟件.exe"文件實(shí)現(xiàn)DTU相關(guān)參數(shù)的配置；DTU參數(shù)配置包 括"基本設(shè)置"、"連接設(shè)置"、"IP1設(shè)置"。"基本設(shè)置"采用默認(rèn)配置即可；西門子S7200PLC 通