一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，主要包括數(shù)據處理中心、數(shù)據采集終端及設備控制終端三部分。數(shù)據處理中心負責監(jiān)測數(shù)據的預處理、計算、數(shù)據緩存及數(shù)據傳輸、控制邏輯及控制算法運算、控制指令生成與下達；數(shù)據采集終端分別通過相應的數(shù)據采集探頭及監(jiān)測器獲取水質及設備運行狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據；設備控制終端負責設備控制指令的執(zhí)行。本發(fā)明集成了3G網絡通信、水質自動監(jiān)測、設備智能控制功能，具有智能化程度高、集成度高、安裝簡單、成本低的特點，有效解決了現(xiàn)有水質監(jiān)測和設備控制存在的設備安裝復雜、成本高、集成度低的問題。
【專利說明】—種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遠程水質監(jiān)測與設備控制器，尤其涉及一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器。
【背景技術】
[0002]微動力污水處理設施主要適用于農村生活污水的處理，多分布于交通不便的偏遠農村，具有處理噸位小、建設成本低、量大且分散的特點。為實現(xiàn)對各分散式農村微動力污水處理站點的長效運營管理、降低運營成本、保證出水水質達標排放，需有專門的監(jiān)測設備對出水水質和設備運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)測，專門的設備控制器對設備進行遠程控制。
[0003]現(xiàn)有水質監(jiān)測和設備控制方案多采用在微動力污水處理站點安裝PLC和相應的水質監(jiān)測儀器實現(xiàn)污水處理設備的自動控制和出水水質的自動監(jiān)測，通過安裝相應的數(shù)據處理和通信裝置實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據的遠程傳輸。具有設備安裝復雜、成本高、集成度低的特點，不適宜于大范圍應用。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述原因，本發(fā)明提供一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，以解決現(xiàn)有水質監(jiān)測和設備控制方案存在的設備安裝復雜、成本高、集成度低的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，提出的解決方案如下:
[0006]一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，包括:
[0007]數(shù)據處理中心；
[0008]與數(shù)據處理中心相連的數(shù)據采集終端，用于采集出水水質和設備運行數(shù)據；
[0009]與數(shù)據處理中心相連的設備控制終端，用于執(zhí)行控制指令對設備進行控制；
[0010]數(shù)據處理中心，用于對采集數(shù)據進行處理和傳輸，生成設備控制指令。
[0011]所述數(shù)據處理中心包括用于對采集數(shù)據進行預處理的數(shù)據預處理單元、用于設備控制指令生成的設備控制指令生成器、用于中央數(shù)據處理的嵌入式數(shù)據處理器、用于存儲設備控制算法及數(shù)據緩存的數(shù)據存儲器、用于遠程無線數(shù)據通信的通信單元、用于數(shù)據顯示和系統(tǒng)設置的液晶觸摸屏；上述通信單元優(yōu)選3G模式。
[0012]所述數(shù)據采集終端與數(shù)據處理中心通過RS485/RS232接口相連，用于采集出水水質和設備運行數(shù)據；包括用于采集水質數(shù)據的PH感知探頭、DO感知探頭、ORP感知探頭、溫度感知探頭；用于采集設備運行狀態(tài)的污水泵監(jiān)測器、曝氣機監(jiān)測器、回流泵監(jiān)測器；用于測量水位高低的浮球液位感應器。
[0013]所述設備控制終端與數(shù)據處理中心通過RS485/RS232接口相連，用于執(zhí)行控制指令對設備
[0014]進行控制，包括污水泵控制響應器、曝氣機控制響應器、回流泵控制響應器。
[0015]由上述方案可知，本發(fā)明公開的農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器將水質、設備運行監(jiān)測以及設備控制功能集成在同一儀器中。水質和設備運行監(jiān)測以及設備控制時，只需在出水口放置水質監(jiān)測探頭、浮球液位感應器，并在設備上安裝監(jiān)測器和控制響應器，接線到農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，即可實現(xiàn)水質、設備運行狀態(tài)的遠程監(jiān)測以及設備的遠程控制，解決了現(xiàn)有方案存在的設備安裝復雜、成本高、集成度低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器的結構框圖。
[0017]1:數(shù)據采集終端；11:PH感知探頭；12:D0感知探頭；13:0RP感知探頭；14:溫度傳感器；15:浮球液位感應器；16:污水泵監(jiān)測器；17:曝氣機監(jiān)測器；18:回流泵監(jiān)測器。2:設備控制終端；21:污水泵控制響應器；22:曝氣機控制響應器；23:回流泵控制響應器。3:數(shù)據處理中心；31:RS485/RS232接口 ；32:數(shù)據預處理單元；33:嵌入式數(shù)據處理器；34:設備控制指令生成器；35:數(shù)據存儲器；36:通信單元；37:液晶觸摸屏。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種農村微動力遠程監(jiān)控系統(tǒng)的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明實施例公開了一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，以解決現(xiàn)有水質監(jiān)測和設備控制存在的設備安裝復雜、成本高、集成度低的問題。
[0020]如圖1所示，本實施例公開的農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，包括:
[0021]數(shù)據處理中心3;
[0022]包括與數(shù)據采集終端I和設備控制終端2連接的RS485/RS232接口 31、對采集數(shù)據預處理的數(shù)據預處理單元32、對預處理后的采集數(shù)據做進一步綜合運算的嵌入式數(shù)據處理器33、用于生成設備控制指令的設備控制指令生成器34、用于存儲設備控制算法及數(shù)據緩存的數(shù)據存儲器35、用于數(shù)據傳輸和通信的通信單元36、用于設備狀態(tài)顯示及系統(tǒng)設置的液晶觸摸屏37。
[0023]與數(shù)據處理中心3通過RS485/RS232接口 31連接的、用于控制污水處理設備運行的設備控制終端2 ；
[0024]包括執(zhí)行污水泵控制指令的污水泵響應器21、執(zhí)行曝氣機控制指令的曝氣機響應器22、執(zhí)行回流泵控制指令的回流泵響應器23。
[0025]與數(shù)據處理中心3通過RS485/RS232接口 31連接的、用于獲取水質和設備運行狀態(tài)數(shù)據的數(shù)據采集終端I ;
[0026]包括探測出水PH值得PH感知探頭11、探測出水溶氧量的DO感知探頭12、探測出水ORP含量的ORP感知探頭13、檢測出水溫度的溫度傳感器14、探測原水池水位高低的浮球液位感應器15、監(jiān)測污水泵運行狀態(tài)的污水泵監(jiān)測器16、監(jiān)測曝氣機運行狀態(tài)的曝氣機監(jiān)測器17、監(jiān)測回流泵運行狀態(tài)的回流泵監(jiān)測器18。
[0027]具體的，采用本實施例公開的農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器進行微動力出水水質監(jiān)測及污水處理設備控制時，在原水池中部署浮球液位感應器15，在出水口部署PH感知探頭11、D0感知探頭12、0RP感知探頭13及溫度傳感器；分別在污水泵、曝氣機、回流泵電源線接入處接入污水泵監(jiān)測器16、曝氣機監(jiān)測器17、回流泵監(jiān)測器18以及污水泵控制響應器21、曝氣機控制響應器22、回流泵控制響應器23 ;并將數(shù)據采集終端和設備控制終端通過RS485/RS232接口 31連線到數(shù)據處理中心3。
[0028]數(shù)據采集終端I通過部署的各類水質感知探頭獲取相應的水質感知信號、通過設備監(jiān)測器獲取通過的監(jiān)測器的電流信號，并將獲取的微弱監(jiān)測信號傳遞給數(shù)據處理中心3的數(shù)據預處理單元32 ;數(shù)據預處理單元32對監(jiān)測信號進行放大、去噪等預處理，并將處理后的數(shù)據傳遞給嵌入式數(shù)據處理器33進行進一步的計算；嵌入式數(shù)據處理器33計算、處理后的監(jiān)測數(shù)據壓縮經數(shù)據存儲器35緩存后，通過3G網絡將監(jiān)測數(shù)據傳送到后臺服務器，供服務調用；同時，數(shù)據壓縮前。嵌入式數(shù)據處理器33在收到預處理過的設備監(jiān)測數(shù)據和液位監(jiān)測數(shù)據后，從數(shù)據存儲器35中讀取設備控制算法及控制邏輯，根據讀取的控制算法及控制邏輯計算控制程序；并將控制程序傳遞給設備控制指令生成器34 ;設備控制指令生成器34根據控制程序生成相應的控制指令，并分別下發(fā)至各設備的控制響應器調整設備運行狀態(tài)。
[0029]如圖2所示，本實施例公開的農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器的監(jiān)測信號轉換和設備控制程序流程如下所述:
[0030]數(shù)據采集終端獲取的各路模擬監(jiān)測信號，經數(shù)據預處理單元的去噪和放大處理后，經過信號拼接可獲取一條完整的水質與設備監(jiān)測信息。嵌入式數(shù)據處理器通過對監(jiān)測信號的A/D轉換，將監(jiān)測信號轉換成顯示數(shù)據在顯示屏上進行顯示。顯示的同時，嵌入式數(shù)據處理器對拼裝后的監(jiān)測信號進行封裝、打包成一個可以通過通信單元發(fā)送的port文件，經通信單元無線發(fā)送到后臺服務器。
[0031]嵌入式數(shù)據處理器在對監(jiān)測信號進行處理和轉換的同時，從數(shù)據存儲器中讀取預置的設備控制算法，并根據此算法對監(jiān)測信號中有關設備狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據進行計算，生成各設備的控制指令，并將指令下發(fā)到設備控制響應器。設備控制響應器收到指令后對指令進行解析，并根據指令控制各設備的啟停。
[0032]信號轉換程序中，溫度T、PH、0RP、溶氧DO的計算方法如下所述:
[0033]I)溫度 T 的計算(NTC30K)
[0034]溫度和阻值的對應關系:
[0035]
【權利要求】
1.一種農村微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于，包括: 數(shù)據處理中心； 與數(shù)據處理中心相連的數(shù)據采集終端，用于采集出水水質和設備運行數(shù)據； 與數(shù)據處理中心相連的設備控制終端，用于執(zhí)行控制指令對設備進行控制； 所述所述數(shù)據處理中心用于對采集數(shù)據進行處理和傳輸，生成設備控制指令，包括數(shù)據預處理單元、嵌入式數(shù)據處理器、設備控制指令生成器、數(shù)據存儲器及通信單元； 所述數(shù)據預處理單元，用于對采集到的感知數(shù)據進行放大、去噪等預處理； 所述嵌入式數(shù)據處理器，用于監(jiān)測數(shù)據的進一步處理、壓縮及控制邏輯和控制算法的運算，生成控制程序； 所述設備控制指令生成器，用于根據設備控制程序生成相應的設備控制指令，并將控制指令下發(fā)到設備控制響應器； 所述數(shù)據存儲器，用于待傳輸監(jiān)測數(shù)據的緩存以及設備控制邏輯和控制算法的存儲。 所述通信單元，用于監(jiān)測數(shù)據的遠程無線傳輸。
2.權利要求書I所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于所述通信單元采用3G通信模式。
3.根據權利要求1或2所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于還包括一個顯示裝置，用于監(jiān)測數(shù)據顯示及系統(tǒng)設置。
4.根據權利要求3所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于，所述數(shù)據采集終端包括用于監(jiān)測水質的PH感知探頭、DO感知探頭、ORP感知探頭、溫度感知探頭，用于采集設備運行狀態(tài)的污水泵監(jiān)測器、曝氣機監(jiān)測器、回流泵監(jiān)測器，以及用于探測原水池中水位高低的浮球液位感應器。
5.根據權利要求1所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于，所述設備控制終端還包括用于控制指令響應和執(zhí)行的污水泵控制響應器、曝氣機控制響應器以及回流泵控制響應器。
6.根據權利要求1所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于所述數(shù)據采集終端與數(shù)據處理中心通過RS485/RS232接口相連。
7.根據權利要求1所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于所述設備控制終端與數(shù)據處理中心通過RS485/RS232接口相連。
8.根據權利要求3所述的微動力遠程水質監(jiān)測與設備控制器，其特征在于集成了水質和設備運行狀態(tài)監(jiān)測、設備自動控制，以及遠程無線通信功能。
【文檔編號】G05B19/418GK103529812SQ201310518057
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】徐衛(wèi)東, 顧楊, 申萍萍, 劉加杰 申請人:江蘇商達水務有限公司