CN203520116U - 一种污水远程监控和故障自动通知系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水远程监控和故障自动通知系统，包括设于污水站用于控制污水站的设备的逻辑控制器，用于监视污水站的设备的运行状态的污水站上位机，数据采集装置，分别连接逻辑控制器、污水站上位机和数据采集装置的网络交换机，设于远程控制中心的监控处理器，其用于远程处理网络交换机交换的数据，获得故障结果，远程控制逻辑控制器；通知装置，其用于将监控处理器的故障结果通知客户端。通过本系统可以实现远程队污水站的设备进行有效参数和视频监测，以及控制，同时快速通知维护人员处理故障。

Description

一种污水远程监控和故障自动通知系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理的监控技术，尤其是远程监控和故障自动通知系统。

背景技术

随着人们环保意识的增强，污水处理行业发展迅速，污水厂增多，但是随之而来的就是成本的增大。每一个污水厂都配备专门的人员会导致人力成本过高，人力资源得不到合理的利用。若不安排值守人员，则出现问题也无法及时解决。

另外，污水处理运行中，由于在处理过程中产生的气体带一定的腐蚀性，并处理过程中的污水会偏酸或偏碱性。这些都会对处理设备有较大的破坏作用。而污水处理站现在一般都比较倾向无人值守。因此，设备故障有可能不能立即维修，更换。为此，许多污水处理设备，都会实行远程监控，以求做到对操作人员最大保护。

污水站远程监控分为“监视”与“控制”两方面，指是否可以对污水站现有设备进行开关操作。可对污水站现有设备进行开关操作的为“控制”部份，只对污水站现有设备查看的为“监视”部份。“控制”包含“监视”，“监视”不包含“控制”。这些远程监控都是需要值班人员对其进行监视。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种具有远程监视和控制、故障自动通知的污水远程监控和故障自动通知系统。

为了达到上述目的，采用如下技术方案：

一种污水远程监控和故障自动通知系统，包括设于污水站的

逻辑控制器，其用于控制污水站的设备；

污水站上位机，其用于监视污水站的设备的运行状态；

数据采集装置，其包括摄像枪、视频多路复用器、以及采集单元，所述摄像枪采集视频数据传输至视频多路复用器，所述采集单元用于采集逻辑控制器输出的检测数据及控制数据；

网络交换机，其分别连接逻辑控制器、污水站上位机和数据采集装置；

设于远程控制中心的

监控处理器，其用于远程处理网络交换机交换的数据，获得故障结果，远程控制逻辑控制器；

通知装置，其用于将监控处理器的故障结果通知客户端。

进一步地，所述监控处理器包括能源监控主机、能源监控系统路由和能源监控系统防火墙，所述能源监控系统路由用于转发网络交换机的数据，所述能源监控主机用于监控处理逻辑控制器和污水站上位机。

进一步地，所述能源监控主机包括用于存储检测数据、控制数据及视频数据的数据库，用于控制逻辑控制器的远程控制模块，用于远程监视污水站的远程监视模块，以及用于监控污水站中电力情况的电力监控模块。

进一步地，所述网络交换机和监控处理器分别通过光电转换器传输数据，所述光电转换器之间通过光纤连接。

进一步地，还包括分布在不同办公地点的监视器，其用于同步显示监控处理器的处理结果。

进一步地，所述监视器与监控处理器之间分别通过光电转换器传输数据，所述光电转换器之间通过光纤连接。

进一步地，所述通知装置包括短信通知模块和互联网通知模块，所述短信通知模块将处理结果通过短信发送至手机，所述互联网通知模块通过互联网发送处理结果至智能手机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

可以有效地实时查看污水站的各个设备的运行情况，不需要人员值守在污水站中，节省了人力成本，同时检测出故障位置等信息，及时通过远程通知维护人员。

另外，只能通过远程控制模块控制逻辑控制器，对污水可进行控制的位置限制为污水站上位机及远程控制模块，其它位置只作为监视用途，不能对污水站内任何设备进行开关及调整操作。只有逻辑控制器与污水站上位机之间及逻辑控制器与公用设备房控制点之间为交互通讯控制，其它位置均为单向传输，数据只向单一方向传输，不能进行逆操作。此种方式可避免控制源过多而引起数据控制混乱的情况，确保系统安全性及稳定性。

再次，各个地点之间通过光纤连接，实现数据的零延时，大大增强了数据的采集速度和视频的清晰度。同时，也可以满足多个办公地点实时查看视频数据的需求。

最后，通过短信或因特网将故障结果发送至维护人员的手机中，发挥了快速通知的，快速处理的作用。

附图说明

图1是本实用新型所述污水远程监控和故障自动通知系统框图；

图2是本实用新型所述污水远程监控和故障自动通知系统各设备连接示意图；

图3是各地区通讯连接的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实施例的污水远程监控和故障自动通知系统主要包括逻辑控制器、污水站上位机、数据采集装置、网络交换机、监控处理器、通知装置。其中，逻辑控制器、污水站上位机、网络交换机和数据采集装置设置在污水站中；监控处理器和通知装置设置在远程控制中心。逻辑控制器主要用于控制污水站的各种设备，其是一种适用于小型自动化控制的智能继电器，具有使用方便灵活、接线少、节省安装空间等优点，还可以进行简单扩展。逻辑控制器（PLC）主要用于对终端运行设备，如水泵、污泥分离设备、污泥回流泵、加药泵、搅拌机等在运行时的具体条件的判断控制。例如污水实时酸碱度、污水中实时氧溶解量、污水中是否出现大量泡沫等。这是一种需要相互联带或制约关系并加以逻辑控制的运行方式。污水站上位机主要用于监视污水站的设备的运行状态。例如：变频器运行状态，污水中的实时氧溶解量，污水中实时酸碱度等。数据采集装置包括摄像枪、视频多路复用器、以及采集单元。其中摄像枪，即摄像头采集视频数据并传输至视频多路复用器。采集单元采集逻辑控制器输出的检测数据及控制数据传送至网络交换机。检测数据主要是污水中的各项实时技术数值，如氧溶解量、酸碱度、流量等。检测数据主要用于实时控制如：加药泵、加药搅拌机、罗茨泵、气浮机等运行。网络交换机同时获取视频多路复用器的数据。逻辑控制器、污水站上位机和数据采集装置分别通过网络交换机交互数据。通过网络交换机将由逻辑控制器输出的数据复制至数据采集装置，数据为共享方式。

监控处理器用于远程处理网络交换机交换的数据。这些数据包括视频数据、检测数据及控制数据。监控处理器将从网络交换机获得的数据进行处理，通过对比判断检测数据是否正常，从而判断数据对应的设备是否正常运作，给出包含有故障位置、故障原因、故障时间等故障信息的故障结果。根据这个结果，操作人员可以在远程控制中心远程通过监控处理器对污水站的设备进行适当的控制。例如：当监测到接触氧化池出现大量泡沫，则可立即远程开动消泡剂加药泵和消泡剂搅拌机。当一号罗茨泵变频器运行参数不正常，则可立即转换二号罗茨泵变频器。通知装置用于将监控处理器的故障结果通知客户端。客户端包括电脑、手机等终端。为了确认维护或管理人员接收到故障结果，监控处理器还设有确认模块，其用于接收维护或管理人员反馈的确认信息，有效地保证了对故障的快速处理的实施。

如图2所示，所述监控处理器包括能源监控主机、能源监控系统路由和能源监控系统防火墙。能源监控系统路由用于转发网络交换机的数据至能源监控主机，能源监控主机用于监控处理逻辑控制器和污水站上位机。能源监控主机包括用于存储检测数据、控制数据及视频数据的数据库，用于控制逻辑控制器的远程控制模块，用于远程监视污水站的远程监视模块，以及用于监控污水站中电力情况的电力监控模块。污水站中的各种设备的检测数据均存储在数据库中，这些检测数据包括污水温度、浓度等。通过远程控制模块可以实现对逻辑控制器的控制，逻辑控制器与污水站的污水站上位机可以实现数据的交换或者控制。这样就通过设在远程控制中心的远程控制模块实现远程控制，避免了在污水站中安排留守人员，节约了成本。

如图2、图3所示，为了达到快速传输数据的目的，网络交换机和监控处理器分别通过光电转换器传输数据，而在光电转换器之间通过光纤连接。污水站、远程控制中心及其它办公地点之间的区域距离较远，因此各区域之间的通讯使用光纤进行传输，增加系统的稳定性及安全性。同时，光纤有些地解决了传统internet网络无法及时传输数据量大的数据、传输速度慢等问题，实现了远程控制中心与污水站的无延迟连接。

另外，通过设置在不同办公地点的监视器，可以实现多地点同步显示监控处理器的处理结果。各个办公地点可以显示不同的处理结果信息。同理，监视器与监控处理器之间分别通过光电转换器传输数据，光电转换器之间通过光纤连接可以实现办公地点与污水站的无延迟连接。

通知装置包括短信通知模块和互联网通知模块。短信通知模块将故障结果通过短信发送至管理人员的手机，互联网通知模块通过互联网发送处理结果至智能手机，这些可以通过能源监控系统防火墙实现。在能源监控系统防火墙上设置相应的软硬件防火墙可以有效地保证管理人员手机端能进入到数据库查看检测数据和故障结果等信息。排除了非管理人员的手机客户端查看数据库的数据的风险。

另外，用户亦可以通过Internet使用智能手机等以网页方式对数据进行浏览但不能控制。同时用户可设定相应报警设置，当某数值或某开关触发已设定的报警设置时，则按预先设定好的设置以短信方式发送至相关人员手机内。

为确保系统安全性及稳定性，对污水可进行控制的位置限制为污水站上位机及远程控制模块，其它位置只作为监视性质，不能对污水站内任何设备进行开关及调整操作。只有逻辑控制器与污水站上位机之间及逻辑控制器与公用设备房控制点之间为交互通讯控制，其它位置均为单向传输，数据只向单一方向传输，不能进行逆操作。此种方式可避免控制源过多而引起数据控制混乱的情况。

本系统能还实现以下的功能：

关键设备的运行状态监控，设备故障时报警（包括本地及远程报警）；

实现部分污水理化指标的实时监控，当理化指标出现异常时进行报警（包括本地及远程报警）；

对污水站关键区域进行实时远程视频监控，同并时可对当前视频进行记录及对以片视频进行查询；

当包括设备故障及理化指标异常等污水处理站相关的报警时，即时以短信形式向相关负责人进行知会。实现信息快速传送，增加设备运行的可靠性及安全性，加快处理速度，减少设备损坏机率。

直接由远程监控中心中对污水处理站所有信息进行实时监控。

将污水站控制信息纳入于现有能源监控系统，对厂区进行一站式整体监控，可对历史数据资料查询。

提供整体网络扩展接口，日后新增模块可直接通过网络连接至本系统，减少日后费用投入。

模块化方式运行，增强系统稳定性，对其它现有系统不构成任何运行上的影响。

本系统基于无人值守状态下。设备出现故障时，立即自动通知维修人员的方法：

当系统监视器测到有设备运行不正常时，会自动核对后，先将有故障的设备从运行系统自动切除，接着将后备设备自动投入运行。然后，检查当班维修人员，原先编好的顺序，向第当班一维修人员发出短信，短信内容包括：故障设备的编号，位置，最大可能出现的问题。后备设备是否已投入运行等。再次，系统自动区分设备的重要程度，决定是不向上一级发送故障信息。当班第一维修人员应在一定时间内到现场并确认故障。同时在系统内录入维修开始。如当班第一维修人员未能在规定时间内录入维修开始。则过上段时间后，系统自动向第二维修人员发出维修指令。如此类推。

以上所述仅为解释本实用新型之较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上之限制。凡在相同之实用新型精神下所作有关本实用新型之任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护之范畴。

Claims (7)

1.一种污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于；包括设于污水站的逻辑控制器，其用于控制污水站的设备；

污水站上位机，其用于监视污水站的设备的运行状态；

数据采集装置，其包括摄像枪、视频多路复用器、以及采集单元，所述摄像枪采集视频数据传输至视频多路复用器，所述采集单元用于采集逻辑控制器输出的检测数据及控制数据；

网络交换机，其分别连接逻辑控制器、污水站上位机和数据采集装置；

设于远程控制中心的

监控处理器，其用于远程处理网络交换机交换的数据，获得故障结果，远程控制逻辑控制器；

通知装置，其用于将监控处理器的故障结果通知客户端。

2.根据权利要求1所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：所述监控处理器包括能源监控主机、能源监控系统路由和能源监控系统防火墙，所述能源监控系统路由用于转发网络交换机的数据，所述能源监控主机用于监控处理逻辑控制器和污水站上位机。

3.根据权利要求2所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：所述能源监控主机包括用于存储检测数据、控制数据及视频数据的数据库，用于控制逻辑控制器的远程控制模块，用于远程监视污水站的远程监视模块，以及用于监控污水站中电力情况的电力监控模块。

4.根据权利要求1所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：所述网络交换机和监控处理器分别通过光电转换器传输数据，所述光电转换器之间通过光纤连接。

5.根据权利要求1所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：还包括分布在不同办公地点的监视器，其用于同步显示监控处理器的处理结果。

6.根据权利要求5所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：所述监视器与监控处理器之间分别通过光电转换器传输数据，所述光电转换器之间通过光纤连接。

7.根据权利要求1所述的污水远程监控和故障自动通知系统，其特征在于：所述通知装置包括短信通知模块和互联网通知模块，所述短信通知模块将处理结果通过短信发送至手机，所述互联网通知模块通过互联网发送处理结果至智能手机。

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