一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法与流程

本发明属于生活用水处理设备技术领域，特别是涉及一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法。

背景技术：

目前，公知的去除硝酸盐水处理设备将是生活用水处理设备技术领域中应用面广量大的生活用水处理设备。虽然去除硝酸盐水处理设备也具有单机自动控制的优点，但所采用的PLC控制柜仅限于集成去除硝酸盐水处理设备的各功能控制单元进行内网式操作控制，无法与外网进行联网监控操作运行，特别是面对数以百计至千计的多用户的去除硝酸盐水处理设备运行中可能会出现的故障无法实时自动排除，因此对保障去除硝酸盐水处理设备的运行可靠性以及进一步提高运行效率带来了极大的不便。

中国专利申请201420183749.X公开了一种“用于水处理的PLC自动控制系统”，该方案包括监控屏、PLC控制柜、用于测量出厂水余氯值的余氯测量模块、用于测量原水浊度的浊度测量模块、用于测量进水口水流量的水流量测量模块、用于测量原料桶液位高度的液位测量模块以及用于测量清水池液位高度的清水池液位仪，能够将测得的水厂出厂水余氯值、原水浊度值、进水口水流量值、原料桶液位值以及清水池液位值传输给PLC控制器进行自动化处理，节省人力和物力。中国专利申请201520865686.0公开了一种“基于PLC控制的智能饮用水处理系统”，该方案包括PLC控制模块，输入部分，输出部分，电源模块和编程器；所述电源模块和编程器分别与PLC控制器连接；能够实现手动和自动两种模式来控制，且通过采用PLC控制系统增强了监测数据的可靠性和水工况调节的有效性。但这些方案还存在以下明显不足：一是所谓自动控制还仅于对单套水处理设备及对各单元装置的PLC控制，不具有与外网联网的功能，无法与外网的总控制台进行联网运行及监控管理；二是因与外网的总控制台无联网运行功能，用户单套水处理设备运行中可能出现的故障无法实时自动排除，直接影响运行的可靠性；三是不具有外网联网功能的单套水处理设备的运行效率不高，不仅实时排除故障受到影响，而且启动、运行、停运和维护等也受到影响，从而对单套水处理设备扩大推广应用的范围将受到较大的限制。

中国专利申请201510584246.2公开了“一种去除饮用水中硝酸盐的工艺以及设备”，该方案将原水注入反应罐，反应罐内的树脂与原水中的硝酸盐进行离子交换，离子交换后的原水形成产品水从反应罐排出，并且连续产水。该方案解决了固定床树脂无法连续运行的问题，具有树脂投加量少，成本低，实现连续运行，产水量稳定均衡等优点。但该方案还存在以下明显不足：一是未涉及采用PLC控制各反应设备的具体方案，自动化程度还不高；二是所谓要实现连续运行和产水量稳定均衡的目的，不仅需要构建自动化程度较高的内网操作控制系统，而且还需要与外网进行联网监控操作运行才能有效，而该案还不具备这些条件。

综上所述，如何克服现有技术所存在的不足已成为当今生活用水处理设备技术领域中亟待解决的重点难题之一。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法，本发明能够使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的入网、启动、运行、排故和停运等全过程实现联网自助操作及远程监管，以大大提高联网用户端的去除硝酸盐水处理设备运行的安全可靠性和运行效率。

根据本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法，其特征在于，具体用于包括无线数据通信网络、后台云端服务器和智能远程群控自助服务器构建的外网监控系统与1-N个对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统之间进行交互式无线数据通信，具体实现步骤如下：

步骤1，用户端开机入网：对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的运行工作准备就绪，用户打开联网用户工位终端的用户设备登录账户，输入对应用户端的开机信息，联网用户工位终端通过无线数据通信网络把对应用户端的开机信息上报给智能远程群控自助服务器；然后智能远程群控自助服务器会对对应用户端的开机信息进行识别，当对应用户端的开机信息不正确时，会给对应用户端的联网用户工位终端发送重新开机的提示信息；待用户开机登录成功后，联网用户工位终端会把对应用户端的开机信息上报给智能远程群控自助服务器，然后智能远程群控自助服务器将根据上报的开机信息提示下一步的操作程序；

步骤2，用户端联网启动：联网用户工位终端根据智能远程群控自助服务器提供的对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的操作程序,使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备进行正常启动并反馈信息给智能远程群控自助服务器；若出现启动异常，智能远程群控自助服务器则反馈对应用户端的联网用户工位终端在哪里出错的提示信息，然后重复前述操作程序,直至对应用户端的去除硝酸盐水处理设备启动正常并反馈信息给智能远程群控自助服务器备份；

步骤3，用户端联网运行：对应用户端的去除硝酸盐水处理设备正常启动后,由联网用户工位终端根据智能远程群控自助服务器给出的操作程序菜单，通过内网操作控制系统的PLC控制柜指令水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元进入正常运行状态并反馈信息给智能远程群控自助服务器，由此使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备进入智能远程群控自助服务器的联网监管中；

步骤4，用户端联网排故：若对应用户端的去除硝酸盐水处理设备在运行中出现运行失常的状况，则智能远程群控自助服务器会根据前述上报的运行状况数据给出对应用户端的联网用户工位终端进行故障排除操作的排故信息提示,直至将对应用户端的去除硝酸盐水处理设备运行失常转为运行正常并反馈信息给智能远程群控自助服务器备份；

步骤5，用户端联网停运：当对应用户端的去除硝酸盐水处理设备需要停止运行并关机时,对应用户端的联网用户工位终端把去除硝酸盐水处理设备的关机停运信息上报智能远程群控自助服务器，然后智能远程群控自助服务器根据上报的关机信息给出对应用户端的联网用户工位终端关机及后续对去除硝酸盐水处理设备进行清理操作程序的信息提示,直至完成对应用户端的去除硝酸盐水处理设备清理操作程序并反馈信息给智能远程群控自助服务器，以备份对应用户端的去除硝酸盐水处理设备已进入停止运行的状态。

本发明的实现原理是：本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法，具体是用于包括无线数据通信网络、后台云端服务器和智能远程群控自助服务器构建的外网监控系统与1-N个对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统之间进行交互式无线数据通信；其中，所述外网监控系统的无线数据通信网络分别与后台云端服务器、智能远程群控自助服务器和1-N个对应用户端的联网用户工位终端进行数据通信连接；所述后台云端服务器通过无线数据通信网络支持智能远程群控自助服务器与1-N个对应用户端的联网用户工位终端进行无线数据通信；使得1-N个对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的入网、启动、运行、排故和停运等全过程能够实现联网自助操作控制及被远程监管，从而大大提高用户端的去除硝酸盐水处理设备联网运行的安全可靠性和运行效率。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：

第一，本发明是针对现有公知的去除硝酸盐水处理设备无法与外网进行联网运行监控管理，特别是对用户端的各单机设备在运行中可能出现的故障无法实时自动排除等难题而提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法，且很好地发挥了内网操作控制与外网监控管理之间的协同作用，因此本发明的实用性及性价比显著提高，完全能够满足本领域水处理设备高端市场发展的需求。

第二，本发明构建的基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统包括内网操作控制系统与外网监控系统的集成，实现了多用户端的去除硝酸盐水处理设备与智能群控总服务平台之间的自助式运行操作，将其与现有无法与外网进行联网运行的单机去除硝酸盐水处理设备进行比较，本发明的去除硝酸盐水处理设备群控系统的自动化程度更高，更具有推广应用的价值。

第三，本发明能够使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的启动、运行、排故、停运和维护等实施全过程的联网操作及监控管理，从而大大提高了多用户端的去除硝酸盐水处理设备联网运行的安全可靠性和运行效率。本发明广泛适用于替代现有单机去除硝酸盐水处理设备或者对单机去除硝酸盐水处理设备进行技术改造和升级。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的结构方框示意图。

图2为本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法的流程方框示意图。

图3为本发明提出的一种基于去除硝酸盐水处理设备控制系统的内网操作控制系统的结构方框示意图。

图4为本发明提出的联网用户工位终端的结构方框示意图。

图5为本发明提出的智能远程群控自助服务器的结构方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

结合图1-5,本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法，具体是用于包括无线数据通信网络、后台云端服务器和智能远程群控自助服务器构建的外网监控系统与1-N个对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统之间进行交互式无线数据通信，具体实现步骤如下：

步骤1，用户端开机入网：对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的运行工作准备就绪，用户打开联网用户工位终端的用户设备登录账户，输入对应用户端的开机信息，联网用户工位终端通过无线数据通信网络把对应用户端的开机信息上报给智能远程群控自助服务器；然后智能远程群控自助服务器会对对应用户端的开机信息进行识别，当对应用户端的开机信息不正确时，会给对应用户端的联网用户工位终端发送重新开机的提示信息；待用户开机登录成功后，联网用户工位终端会把对应用户端的开机信息上报给智能远程群控自助服务器，然后智能远程群控自助服务器将根据上报的开机信息提示下一步的操作程序；

步骤2，用户端联网启动：联网用户工位终端根据智能远程群控自助服务器提供的对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的操作程序,使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备进行正常启动并反馈信息给智能远程群控自助服务器；若出现启动异常，智能远程群控自助服务器则反馈对应用户端的联网用户工位终端在哪里出错的提示信息，然后重复前述操作程序,直至对应用户端的去除硝酸盐水处理设备启动正常并反馈信息给智能远程群控自助服务器备份；

步骤3，用户端联网运行：对应用户端的去除硝酸盐水处理设备正常启动后,由联网用户工位终端根据智能远程群控自助服务器给出的操作程序菜单，通过内网操作控制系统的PLC控制柜指令水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元进入正常运行状态并反馈信息给智能远程群控自助服务器，由此使对应用户端的去除硝酸盐水处理设备进入智能远程群控自助服务器的联网监管中；

步骤4，用户端联网排故：若对应用户端的去除硝酸盐水处理设备在运行中出现运行失常的状况，则智能远程群控自助服务器会根据前述上报的运行状况数据给出对应用户端的联网用户工位终端进行故障排除操作的排故信息提示,直至将对应用户端的去除硝酸盐水处理设备运行失常转为运行正常并反馈信息给智能远程群控自助服务器备份；

步骤5，用户端联网停运：当对应用户端的去除硝酸盐水处理设备需要停止运行并关机时,对应用户端的联网用户工位终端把去除硝酸盐水处理设备的关机停运信息上报智能远程群控自助服务器，然后智能远程群控自助服务器根据上报的关机信息给出对应用户端的联网用户工位终端关机及后续对去除硝酸盐水处理设备进行清理操作程序的信息提示,直至完成对应用户端的去除硝酸盐水处理设备清理操作程序并反馈信息给智能远程群控自助服务器，以备份对应用户端的去除硝酸盐水处理设备已进入停止运行的状态。

本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法的进一步优选方案是：

本发明所述无线数据通信网络分别与后台云端服务器、智能远程群控自助服务器和对应用户端的联网用户工位终端进行数据通信连接；所述后台云端服务器通过无线数据通信网络支持智能远程群控自助服务器与对应用户端的联网用户工位终端进行数据通信。

本发明所述智能远程群控自助服务器包括由数据处理器分别与信号转换模块、无线数据通信模块、联网用户工位终端群控数据信息接收及识别模块、联网用户工位终端群控数据信息校正及发送模块和视音频提示器信号连接，以及为智能远程群控自助服务器供电的电源管理模块；所述信号转换模块包括用于转换所述联网用户工位输入和输出信号的模数转换模块和数模转换模块。

本发明所述1-N个对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备的数量为≤2000个。

本发明所述1-N个对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统均包括联网用户工位终端、PLC控制柜、水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元分别通过数据线与PLC控制台信号连接。

本发明所述联网用户工位终端包括数据处理器分别与信号转换模块、无线数据通信模块、去除硝酸盐水处理设备的状态数据采集模块、去除硝酸盐水处理设备的自助操作程序数据模块、故障排除操作程序数据模块和视音频提示器信号连接，以及为所述联网用户工位终端供电的电源管理模块；所述信号转换模块包括用于转换所述联网用户工位输入和输出信号的模数转换模块和数模转换模块。

本发明所述数据处理器为ARM架构或X86架构的中央处理器。

实施例。下面以本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备群控系统的实现方法及优选方案为基础，以内网操作控制系统的应用为例，进一步公开本发明的具体实施方式。

所述内网操作控制系统以对应用户端的带联网用户工位终端的去除硝酸盐水处理设备的数量≤1000个为一组，以便使精细化联网监控的效果达到最佳。每个去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统均包括联网用户工位终端、水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元分别通过数据线与PLC控制柜信号连接。每个去除硝酸盐水处理设备构建的内网操作控制系统与外网监控系统之间进行交互式无线数据通信，具体操作方法如下：

一是开机联网控制：对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的运行工作准备就绪，用户打开联网用户工位终端的用户设备登录账户，输入对应用户端的启动信息，指令联网用户工位终端、PLC控制柜、水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元构建的内网操作控制系统进入启动状态；同时联网用户工位终端把对应用户端的开机信息上报给外网监控系统并同时完成对反馈指令的接收，直至用户端的去除硝酸盐水处理设备开机联网成功并进入运行状态。

二是联网运行控制：上述用户端的去除硝酸盐水处理设备开机联网成功并进入运行状态后，由联网用户工位终端根据外网监控系统给出的操作程序菜单，PLC控制柜分别指令水处理控制单元、水处理剂再生控制单元和输水控制单元实施各功能单元的实时控制，同时通过联网用户工位终端把PLC控制台集成的内网操作控制系统的操作控制信息上报给外网监控系统备份。

三是联网排故控制：在上述联网运行的操作控制中，若出现对应用户端的去除硝酸盐水处理设备运行失常的状况，则外网监控系统会根据对应用户端的联网用户工位终端上报的运行控制信息给出指令联网用户工位终端进行故障排除操作的信息提示,直至PLC控制柜完成对应用户端的去除硝酸盐水处理设备由运行失常转为运行正常的操作控制，同时由联网用户工位终端把排故信息上报给外网监控系统备份。

四是关机联网控制：当对应用户端的去除硝酸盐水处理设备需要停止运行并关机时,联网用户工位终端把对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的关机停运信息上报外网监控系统，所述外网监控系统则根据上报的关机停运信息给出对应用户端的联网用户工位终端关机及后续对去除硝酸盐水处理设备进行清理操作程序的信息提示,直至PLC控制柜完成对应用户端的去除硝酸盐水处理设备的清理操作控制并上报清理操作控制信息给外网监控系统，以备份对应用户端的去除硝酸盐水处理设备已进入停止运行的状态。

本发明的具体实施方式中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。

本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。

以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种基于联网自助的去除硝酸盐水处理设备智能群控系统的实现方法技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。