一種污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，它包括污水處理自動(dòng)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(jī)構(gòu)，污水處理自動(dòng)化主站通過(guò)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(guò)信號(hào)線分別與傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明能夠完成污水處理的全流程自動(dòng)化監(jiān)控和管理，包括機(jī)械處理、生化處理、加藥處理的自動(dòng)化監(jiān)控，完成自動(dòng)報(bào)警、能耗藥耗水耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、生產(chǎn)報(bào)表管理、設(shè)備管理、Web服務(wù)等功能。
【專利說(shuō)明】一種污水處理自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]水是生命的源泉。目前世界上一個(gè)突出的問(wèn)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(yán)重威脅著人類及各種生物的安全。盡管人們可以通過(guò)各種不同的方法，來(lái)確保平時(shí)飲用水的清潔衛(wèi)生，但恐怕無(wú)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(huì)受到二次污染。
[0003]根據(jù)環(huán)保部門(mén)的觀測(cè)分析，我國(guó)地表水水體污染主要來(lái)自于工業(yè)和城鎮(zhèn)，其中50%以上來(lái)自城市污水。城市污水處理率已成為我國(guó)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(dòng)控制、人為監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)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(zhǔn)，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(yán)重浪費(fèi)時(shí)間與維修精力，且水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，無(wú)法全流程自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)，解決了手動(dòng)控制、人為監(jiān)控對(duì)污水處理的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，它包括污水處理自動(dòng)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(jī)構(gòu)，污水處理自動(dòng)化主站通過(guò)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(guò)信號(hào)線分別與傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0007]所述的污水處理自動(dòng)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(kù)服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)、前置機(jī)(A)、前置機(jī)(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護(hù)工作站和報(bào)表服務(wù)器；前置機(jī)(A)和前置機(jī)(B)通過(guò)通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)通過(guò)SCSI接口連接，報(bào)表服務(wù)器與外部打印機(jī)連接。
[0008]所述的集控站包括機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)監(jiān)控和干燥設(shè)備監(jiān)控。
[0011]一種污水處理自動(dòng)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(hù)地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級(jí)電源防雷和二級(jí)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(dòng)化監(jiān)控和管理，包括機(jī)械處理、生化處理、加藥處理的自動(dòng)化監(jiān)控，完成自動(dòng)報(bào)警、能耗藥耗水耗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、生產(chǎn)報(bào)表管理、設(shè)備管理、Web服務(wù)等功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)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(dòng)化主站結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)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(dòng)化系統(tǒng)，它包括污水處理自動(dòng)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(jī)構(gòu)，污水處理自動(dòng)化主站通過(guò)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(guò)信號(hào)線分別與傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0015]如圖2所示，所述的污水處理自動(dòng)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(kù)服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)、前置機(jī)(A)、前置機(jī)(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護(hù)工作站和報(bào)表服務(wù)器；前置機(jī)(A)和前置機(jī)(B)通過(guò)通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)通過(guò)SCSI接口連接，報(bào)表服務(wù)器與外部打印機(jī)連接，污水處理自動(dòng)化主站通過(guò)路由器與上級(jí)工作站連接。
[0016]所述的給水調(diào)度自動(dòng)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(fù)載，故障時(shí)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(kù)與服務(wù)器采用雙機(jī)容錯(cuò)解決方案:
(1)每一臺(tái)服務(wù)器自身采取多種容錯(cuò)措施:雙CPU、雙電源、雙風(fēng)扇、雙主機(jī)備份信道及雙設(shè)備信道等；
(2)采用磁盤(pán)冗余陣列(RAID)，實(shí)現(xiàn)RAID級(jí)別(0+1，3，5)，支持雙控制器，熱插拔硬盤(pán)坐寸ο
[0018]所述的前置機(jī)互為熱備用，確保系統(tǒng)的通信安全可靠；多臺(tái)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(huì)因意外掉電(短時(shí)間)而癱瘓。
[0020]所述的集控站包括機(jī)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(dòng)器。
[0022]( I)集控站PLC與變頻器、軟啟動(dòng)器等智能設(shè)備之間一般采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接；與各種傳感器、儀器儀表以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，一般米用4?20mA或O?5V信號(hào)線連接。
[0023](2)暫時(shí)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(jī)交互界面，或者配置I臺(tái)工控機(jī)(IPC)作為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機(jī)；當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機(jī)與PLC之間可以采用現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)單的污水處理環(huán)節(jié)，可以不單獨(dú)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(jià)格便宜、功能簡(jiǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)監(jiān)控和干燥設(shè)備監(jiān)控。
[0026]一種污水處理自動(dòng)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(hù)地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級(jí)電源防雷和二級(jí)電源防雷。
[0027]所述的接地系統(tǒng)可承受過(guò)載電流并迅速將其導(dǎo)入大地，而且為整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)提供公共信號(hào)參考點(diǎn)，消除電子噪聲，有效地實(shí)現(xiàn)了人員和設(shè)備的保護(hù)。
[0028]自動(dòng)化系統(tǒng)的接地分兩部分：
(I)保護(hù)地
保護(hù)地又稱安全地或機(jī)殼地，是為了防止設(shè)備外殼的靜電荷積累對(duì)人身造成危險(xiǎn)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(hào)傳輸時(shí)所受的干擾屏蔽掉，提高信號(hào)精度，本系統(tǒng)接地電阻要求彡IΩ。
[0030]自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中接地措施主要考慮如下幾點(diǎn)：
(I)可用接地網(wǎng)干線把多個(gè)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(qiáng)的場(chǎng)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(jī)柜外殼的絕緣。接地匯流牌通過(guò)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(dòng)化系統(tǒng)通常采用在線式UPS供電；配電屏內(nèi)安裝一級(jí)電源防雷設(shè)備，UPS進(jìn)線加裝二級(jí)電源防雷設(shè)備。另外，系統(tǒng)中凡是經(jīng)過(guò)電纜由室外進(jìn)入室內(nèi)的電源、PLC、通信、儀表、視頻均安裝電源線、信號(hào)線的防雷器。
【權(quán)利要求】
1.一種污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于:它包括污水處理自動(dòng)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(jī)構(gòu)，污水處理自動(dòng)化主站通過(guò)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(guò)信號(hào)線分別與傳感器和執(zhí)行機(jī)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(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于:所述的污水處理自動(dòng)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(kù)服務(wù)器(A)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)、前置機(jī)(A)、前置機(jī)(B)、調(diào)度員工作站(A)、調(diào)度員工作站(B)、維護(hù)工作站和報(bào)表服務(wù)器；前置機(jī)(A)和前置機(jī)(B)通過(guò)通信系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(A)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(B)通過(guò)SCSI接口連接，報(bào)表服務(wù)器與外部打印機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于:所述的集控站包括機(jī)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(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控站包括機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)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(hù)地和屏蔽地，防雷系統(tǒng)包括一級(jí)電源防雷和二級(jí)電源防雷。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104238532SQ201410550016
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:成都四為電子信息股份有限公司