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污水處理智能監控平臺方案

描述:快速反應、精確定位、及時(shí)報警

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一、行業(yè)概況


1、污水處理現狀
     我國污水處理企業(yè)還處于相對運行效率低、缺乏有效監管及運行模式粗放等現狀,因此,需要更多、更強大的一些新技術(shù)接入,從而提升效率,完善、監管及維護等響應能力。深圳智物聯(lián)設計了基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理智能監控系統,該系統從感知層、網(wǎng)絡(luò )層和應用層3個(gè)層面進(jìn)行構建出污水處理智能監控系統方案,為污水處理廠(chǎng)的運行和管理提供完善的數字化解決方案污水處理能力和效率均可得到明顯提升。
 
污水處理運營(yíng)管理中亟待解決的問(wèn)題:
智能平臺
 
2、建設的必要性 
      深圳智物聯(lián)的智能監控平臺做為一個(gè)新興的技術(shù)層面,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,正帶來(lái)和影響著(zhù)深層次的變革。工業(yè)自動(dòng)化工程往往處在地域偏僻、環(huán)境惡劣以及基礎設施不理想的地方,而且具有分散地域廣、自動(dòng)化程度參差不齊等特點(diǎn),難以進(jìn)行集中管理。工程現場(chǎng)情況錯綜復雜,如何準確及時(shí)地獲取現場(chǎng)設備運作情況并下達控制指令,對于生產(chǎn)安全、成本控制、高效協(xié)作有著(zhù)深遠的影響。以污水處理廠(chǎng)為例,廠(chǎng)區一般選址較偏僻,面積大,結構復雜,安全等級要求非常高。但是日常維護很多情況下還是采用輪巡檢查策略,由值班人員定時(shí)到現場(chǎng)查看。這種模式浪費人力且故障規避率低。將物聯(lián)網(wǎng)應用于污水處理廠(chǎng)之后,各個(gè)系統運行參數、狀態(tài)在中控室一目了然,而且可以調取現場(chǎng)攝像頭視頻進(jìn)行檢查確認,做到了快速反應、精確定位、及時(shí)報警。  
需求
 


二、智物聯(lián)解決方案  


      基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智物聯(lián)GARDS系統平臺,在污水處理自動(dòng)控制系統從感知層(適配器/傳感器)、網(wǎng)絡(luò )層和應用層3個(gè)層面進(jìn)行構建。

架構
 
      通用數據采集中間件模塊,負責實(shí)現對感知層的物體進(jìn)行編號、物體識別及信息采集與反饋等功能。通用消息通信中間件和基礎數據管理平臺負責對從感知層獲取的數據進(jìn)行通信和預處理。企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化調度與控制管理中間件在應用層通過(guò)前面收集、反饋的數據信息結合污水處理行業(yè)的需求,最終形成基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理企業(yè)智能化管理解決方案。


   1、方案設計  

    平臺系統架構如圖所示。
系統平臺
 
系統整體架構示意圖
1)污水數據采集終端—適配器  
     考慮到系統主要用來(lái)檢測工業(yè)污水的處理狀況,所以監測的內容為污水處理環(huán)節中的污水中各物質(zhì)含量的變化狀況。作為采集終端必須有比較準確的污水取樣系統,設計稟行準確隨機和代表性原理,將各個(gè)取樣點(diǎn)的數據通過(guò)工業(yè)上通用的標準協(xié)議進(jìn)行傳輸,實(shí)時(shí)將現場(chǎng)各種數據采集到智能監控終端內,并保證數據的準確性和實(shí)時(shí)性。
  
      適配器(傳感器)是通用的。這里指的通用,是指電子結構。針對不同的適配類(lèi)型,需要調整軟件。這是因為不同裝置(設備)本身傳感器類(lèi)型會(huì )不同,獲取數據的方式也有所區別。GARDS支持一個(gè)裝置上,根據需要,選擇使用一個(gè)(或多個(gè))適配器,分別對接不同類(lèi)型的數據,這樣使得安裝時(shí)更加靈活。
適配器
 
2)應用系統  
      GARDS基礎數據平臺,是GARDS的數據服務(wù)基礎。盡管基礎數據平臺里面,都是客觀(guān)運行數據,但是,基礎數據平臺本身并不這些數據的做任何加工和使用。例如監控大屏應用:
監控大屏
 
3)基礎數據平臺  
      基礎數據平臺是深圳市智物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )有限公司自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)基礎平臺支撐系統,我們使用GARDS作為污水處理智能管理物聯(lián)網(wǎng)的基礎系統平臺,提供整個(gè)體系的數據服務(wù)。包括監測數據接收子系統,報警子系統,數據分析統計子系統和WEB發(fā)布子系統,各部分相互協(xié)作共同完成數據的接收分析與處理以及后期的發(fā)布存儲,是監控系統的中心樞紐。
基礎平臺
 


三、系統實(shí)現功能


1、監測數據應用  

      監測數據接收子系統是一個(gè)十分重要的子系統,它負責各種現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據的監測及數據的接收。現場(chǎng)反控即通過(guò)修改監測采集方案來(lái)啟動(dòng)現場(chǎng)設備,通過(guò)參數修改反向控制系統;各種現場(chǎng)監測儀表的不同類(lèi)型測量值的接收和識別的功能,并可以查看各監測站連接狀態(tài)和運行狀態(tài)并將接收的數據保存于后臺,實(shí)現數據的備份與保護。
數據監控
 

2、數據分析統計系統  

①、實(shí)時(shí)顯示水體污染編號,實(shí)時(shí)監測原始數據的查詢(xún)、偏離修正、監測數據有效性審核、預報數據錄入。  

②、監測數據歷史記錄的維護并可以結合歷史數據生成水體污染指數曲線(xiàn)圖。

③、監測數據異常分析、實(shí)時(shí)地通過(guò)短信向指定對象發(fā)布報警信息。

④、各種數據匯總報表、統計報表的制作及上傳。 

⑤ 、默認、自定義監測采集方案維護并進(jìn)行現場(chǎng)自動(dòng)采樣器操作。

⑥、現場(chǎng)樣本試驗數據錄入、與自動(dòng)監測數據對比、偏離報告并進(jìn)行數據備份。

⑦、現場(chǎng)維護記錄及現場(chǎng)設施系統權限的分配。

⑧、應用系統能根據預設數據模型,自動(dòng)產(chǎn)生故障告警。

⑨、監控中心及時(shí)得到提醒,并采取有效辦法,將故障信息及時(shí)反饋給管理人員和維護人員。
數據分析
 

3、客服/售后服務(wù)/技術(shù)支持系統  

     客服/售后服務(wù)/技術(shù)支持模塊,是體系中的一個(gè)服務(wù)模塊。該應用系統規劃的主要目的,是提供一個(gè)直接的服務(wù)平臺,接收客戶(hù)/技服部門(mén)的訴求。同時(shí),對系統中的某些需要關(guān)注的狀態(tài)、事件、警情,做出相應的對策。

 
     售后和技術(shù)支持的應用,可以以事件、異常事件、報警為線(xiàn)索;顯示線(xiàn)索,按時(shí)間、事件類(lèi)型、報警類(lèi)型分類(lèi);記錄線(xiàn)索的跟進(jìn)和處理。售后/技術(shù)支持可以考慮跟呼叫中心一起使用。
售后服務(wù)
 
4、設備生命周期管理
      設備生命周期管理可以是一個(gè)WEB瀏覽器應用,也可以使手機PC端應用。如果說(shuō)監控程序是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時(shí)應用,那設備生命周期管理就是一個(gè)時(shí)間段的記錄應用。設備生命周期管理是一個(gè)數據存儲中心,用于記錄所有設備的基本信息,基礎信息平臺按邏輯規則觸發(fā)的事件信息、通過(guò)基礎數據平臺加工、分析后的應用信息。

GARDS本身并不限定在某個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,不同的客戶(hù)對設備生命周期的管理需求不一樣,設備的基礎信息也一定不同,這要求GARDS提供的設備生命周期管理工具,能迅速應對不同客戶(hù)的不同需求,根據實(shí)際情況配置對應的”容器“,對特定的數據進(jìn)行存儲。

①自定義數據格式。

②自動(dòng)匹配事件數據到基礎信息。

③自定義條件統計分析歷史數據。

 

     當客戶(hù)對污水處理設備進(jìn)行生命周期管理時(shí),設備的基本信息可能包括:設備外形尺寸、變頻器容量(kVA)、額定輸入電壓、輸入頻率、輸出頻率分辨率等。事件信息可能包括:異常停機事件、風(fēng)機故障事件、水流異常事件等。
 
數據記錄

5、數據展現APP  

     數據展現APP是該系統與智能手機用戶(hù)了解污水狀況的窗口,可以通過(guò)該系統了解水體質(zhì)量,排放指標等,還可遠程控制甚至對設備進(jìn)行操作。

 
手機APP

6、水質(zhì)化驗管理  

     圍繞水質(zhì)化驗檢測、水質(zhì)標準、水質(zhì)報表、水質(zhì)檢測報告等業(yè)務(wù)工作,形成水質(zhì)化驗業(yè)務(wù)流程及數據的記錄、匯總、統計分析工作。

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