污水厂多种不同成套设备数据采集的方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体为污水厂多种不同成套设备数据采集的方法。

背景技术：

污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活，污水厂通过多种不同成套设备对污水进行处理，现有的污水厂数据采集通过人工进行取样，采集不方便，效率低，多种参数采集麻烦，影响了污水处理的效果，因此，设计污水厂多种不同成套设备数据采集的方法是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供污水厂多种不同成套设备数据采集的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

污水厂多种不同成套设备数据采集的方法，包括如下步骤：步骤一，现场plc系统配置；步骤二，监控中心系统配置；步骤三，信号采集；步骤四，信号传输；步骤五，数据显示处理；步骤六，数据保存；

其中在上述的步骤一中，在污水厂污泥脱水机房工作站配置1#plc控制站，负责采集水厂进水水质数据，以及格栅系统、旋流沉砂系统、污泥浓缩系统设备的状态采集和设备的控制，在鼓风机房工作站配置2#plc控制站，负责采集cass池水质数据，以及搅拌系统、滗水系统、曝气系统设备状态的采集和设备的控制，在曝气生物滤池工作站配置3#plc控制站，负责采集曝气生物滤池水质数据，以及二次提升系统、曝气系统、反冲洗系统设备状态的采集和设备的控制，在v型滤池工作站配置4#plc控制站，负责采集v型滤池水质数据，以及反冲洗系统、出水系统设备状态的采集和设备的控制；

其中在上述的步骤二中，在中控室设立工程师和操作员站，工程师和操作员站主要由两套互为冗余的操作站、一套投影仪、一台故障打印机、一台图表打印机和一套ups电源组成；

其中在上述的步骤三中，通过现场plc系统采集污水处理单元或现场实况的各种参量信号，采集的数字量信号有电气设备的手/自动信号、运行信号、各种故障信号、电源信号和设备启/停控制信号及工艺流程状态信号，如液位上、下限等；采集的模拟量信号主要有温度、压力、流量、浓度和浊度、溶解氧、ph值、电流等；对流量信号进行累积和定期清零处理；

其中在上述的步骤四中，将采集的信号转换成信号传输速率大和传输距离远的rs-485信号，将rs-485信号通过带屏蔽双绞线传输到串口服务器，然后用c#语言编写的上位软件对串口进行读取来获得数据；

其中在上述的步骤五中，获得的数据通过中控室的工程师和操作员站经系统监控管理计算机人机界面提供给操作人员、管理人员进行运行管理，分析、加工后直观地显示出来，并通过信息监控管理计算机对数据实时和定时记录以及生产和打印报表；

其中在上述的步骤六中，所测数据按一定时间间隔记录到硬盘上，也可根据用户的要求在各种条件下存盘，满足不同用户实时了解各站点工作情况及监测数据的需求。

根据上述技术方案，所述步骤二中，监控中心管理网分为二层：一层为100mbps的工业以太网，采用光纤工业以太网控制器将1个中央控制室和其他分控室连接成一个局域网络，通过操作员站、工程师站和通讯卡和光纤链路模块相连接，满足操作员站、工程师站对现场设备的监视、控制和管理，实现数据共享；另一层为符合tcp/ip协议的管理以太网，通过操作员站、工程师站上的网卡连接，主要实现工程师和操作员站之间文件管理、拷贝以及远程web浏览功能。

根据上述技术方案，所述步骤三中，参量信号包括以下数据：污水相关数据有：每日污水提升水量、小时污水提升水量、出口每日污水排放水量，出口小时排放量；污水顺时进水水质数据(常规项目cod、bod、ss、tp、tn、nh3-n，ph等)，24小时进水水质数据，污水出口瞬时水质数据，24小时出水水质数据；周分析的水质项目数据，月分析水质项目数据；污泥相关数据有：每日剩余污泥排放量，每日脱水机污泥投配泵提升量，脱水后泥饼量，外运泥饼车数；污泥絮凝剂加药配比，脱水前污泥含水率，脱水后污泥含水率，污泥有机成分，脱水后上清液ss等等；过程相关的数据主要有：污泥浓度mlss，挥发性污泥浓度mlvss，曝气池溶解氧do，污泥沉降比sv，orp，指示性微生物的数量，构筑物停留时间，污泥储池的停留时间，污泥储池溢流水质数据等等；电力数据主要包含有：每日总有功，总无功，动力耗电，照明耗电，各分变电室的有功，无功，动力，照明数据等；各主要的设备(提升水泵，鼓风机等)的电流，电压值等；缴纳电费数据等；药量相关的主要数据有：除磷药剂pac的投加量，污泥脱水的pam药剂投加量，脱氮的补充碳源的药剂投加量(根据实际运行水质进行投加)，污水消毒剂的投加(化学药剂)，药品吨水单耗，化验室各种用药量等等数据；设备相关的数据主要有：设备类别，各类型设备台数，设备安装位置，设备能耗，设备转速，设备运行时间，设备正常运行参数，设备运行的电流电压，压力，流量，温度等，设备保养周期，设备加油数量周期，设备注脂的数量周期，设备检修次数，内容，设备更换周期和更换时间，设备备品备件数量信息等。

根据上述技术方案，所述步骤四中，将现场的仪器和设备输出的4～20ma电流信号通过a/d模拟信号隔离采集放大器转换成rs-485信号，将现场的仪器和设备输出的rs-232信号通过ckl-106型转换器转换成rs-485信号，增强信号的可靠性和稳定性。

根据上述技术方案，所述步骤五中，对一些偏离度过大的数据进行剔除。

根据上述技术方案，所述步骤五中，系统监控管理计算机包括数据报警、趋势显示等多种功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：现场plc系统配置实现了主站与从站的数据交换及数据处理，主站对各个从站的监控和人机交互的可视性，采用c#语言来编写上位软件，程序设计比较简单，利用c#丰富的组件库可以很好完成对串口数据的读写操作，提高了数据采集的效率，通过plc系统和c#编写的上位软件实现污水厂数据的采集、保存，能同时采集多种参数，操作简单，大大减少了人员工作量，提高了能源和设备的利用率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

污水厂多种不同成套设备数据采集的方法，包括如下步骤：步骤一，现场plc系统配置；步骤二，监控中心系统配置；步骤三，信号采集；步骤四，信号传输；步骤五，数据显示处理；步骤六，数据保存；

其中在上述的步骤一中，在污水厂污泥脱水机房工作站配置1#plc控制站，负责采集水厂进水水质数据，以及格栅系统、旋流沉砂系统、污泥浓缩系统设备的状态采集和设备的控制，在鼓风机房工作站配置2#plc控制站，负责采集cass池水质数据，以及搅拌系统、滗水系统、曝气系统设备状态的采集和设备的控制，在曝气生物滤池工作站配置3#plc控制站，负责采集曝气生物滤池水质数据，以及二次提升系统、曝气系统、反冲洗系统设备状态的采集和设备的控制，在v型滤池工作站配置4#plc控制站，负责采集v型滤池水质数据，以及反冲洗系统、出水系统设备状态的采集和设备的控制；

其中在上述的步骤二中，在中控室设立工程师和操作员站，工程师和操作员站主要由两套互为冗余的操作站、一套投影仪、一台故障打印机、一台图表打印机和一套ups电源组成，步骤二中，监控中心管理网分为二层：一层为100mbps的工业以太网，采用光纤工业以太网控制器将1个中央控制室和其他分控室连接成一个局域网络，通过操作员站、工程师站和通讯卡和光纤链路模块相连接，满足操作员站、工程师站对现场设备的监视、控制和管理，实现数据共享；另一层为符合tcp/ip协议的管理以太网，通过操作员站、工程师站上的网卡连接，主要实现工程师和操作员站之间文件管理、拷贝以及远程web浏览功能；

其中在上述的步骤三中，通过现场plc系统采集污水处理单元或现场实况的各种参量信号，采集的数字量信号有电气设备的手/自动信号、运行信号、各种故障信号、电源信号和设备启/停控制信号及工艺流程状态信号，如液位上、下限等；采集的模拟量信号主要有温度、压力、流量、浓度和浊度、溶解氧、ph值、电流等；对流量信号进行累积和定期清零处理，步骤三中，参量信号包括以下数据：污水相关数据有：每日污水提升水量、小时污水提升水量、出口每日污水排放水量，出口小时排放量；污水顺时进水水质数据(常规项目cod、bod、ss、tp、tn、nh3-n，ph等)，24小时进水水质数据，污水出口瞬时水质数据，24小时出水水质数据；周分析的水质项目数据，月分析水质项目数据；污泥相关数据有：每日剩余污泥排放量，每日脱水机污泥投配泵提升量，脱水后泥饼量，外运泥饼车数；污泥絮凝剂加药配比，脱水前污泥含水率，脱水后污泥含水率，污泥有机成分，脱水后上清液ss等等；过程相关的数据主要有：污泥浓度mlss，挥发性污泥浓度mlvss，曝气池溶解氧do，污泥沉降比sv，orp，指示性微生物的数量，构筑物停留时间，污泥储池的停留时间，污泥储池溢流水质数据等等；电力数据主要包含有：每日总有功，总无功，动力耗电，照明耗电，各分变电室的有功，无功，动力，照明数据等；各主要的设备(提升水泵，鼓风机等)的电流，电压值等；缴纳电费数据等；药量相关的主要数据有：除磷药剂pac的投加量，污泥脱水的pam药剂投加量，脱氮的补充碳源的药剂投加量(根据实际运行水质进行投加)，污水消毒剂的投加(化学药剂)，药品吨水单耗，化验室各种用药量等等数据；设备相关的数据主要有：设备类别，各类型设备台数，设备安装位置，设备能耗，设备转速，设备运行时间，设备正常运行参数，设备运行的电流电压，压力，流量，温度等，设备保养周期，设备加油数量周期，设备注脂的数量周期，设备检修次数，内容，设备更换周期和更换时间，设备备品备件数量信息等；

其中在上述的步骤四中，将采集的信号转换成信号传输速率大和传输距离远的rs-485信号，将rs-485信号通过带屏蔽双绞线传输到串口服务器，然后用c#语言编写的上位软件对串口进行读取来获得数据，步骤四中，将现场的仪器和设备输出的4～20ma电流信号通过a/d模拟信号隔离采集放大器转换成rs-485信号，将现场的仪器和设备输出的rs-232信号通过ckl-106型转换器转换成rs-485信号，增强信号的可靠性和稳定性；

其中在上述的步骤五中，获得的数据通过中控室的工程师和操作员站经系统监控管理计算机人机界面提供给操作人员、管理人员进行运行管理，分析、加工后直观地显示出来，并通过信息监控管理计算机对数据实时和定时记录以及生产和打印报表，步骤五中，对一些偏离度过大的数据进行剔除，步骤五中，系统监控管理计算机包括数据报警、趋势显示等多种功能；

其中在上述的步骤六中，所测数据按一定时间间隔记录到硬盘上，也可根据用户的要求在各种条件下存盘，满足不同用户实时了解各站点工作情况及监测数据的需求。

基于上述，本发明的优点在于，本发明，现场plc系统配置实现了主站与从站的数据交换及数据处理，主站对各个从站的监控和人机交互的可视性，采用c#语言来编写上位软件，程序设计比较简单，利用c#丰富的组件库可以很好完成对串口数据的读写操作，提高了数据采集的效率，通过plc系统和c#编写的上位软件实现污水厂数据的采集、保存，能同时采集多种参数，操作简单，大大减少了人员工作量，提高了能源和设备的利用率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。