申请日2017.06.26
公开(公告)日2017.11.17
IPC分类号G05B19/05
摘要
本发明提供一种基于云端数据监控的污水处理系统，包括：污水处理设备、现场仪表、PLC控制器、云端服务器及远程终端。云端服务器包括：故障分析模块、响应判断模块、数据走势判断模块及故障排查模块。更加智能化，更加便于操作，便于工作人员尽快进行故障处理，技术人员无须亲临现场就可以对现场的生产情况进行监控，可对现场进行实时跟踪和维护，且能在污水处理设备出现故障时能够及时进行查看与维修，保障了设备运行的正常化。
权利要求书
1.基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，包括：
污水处理设备，依据控制指令对污水进行处理，并实时上传自身的运行状态数据;
现场仪表，依据控制指令对污水容纳设备进行监测，并实时上传监测数据;
PLC控制器，通过现场总线与所述污水处理设备及所述现场仪表连接，用于将所述污水处理设备的运行状态数据以及所述现场仪表的监测数据传输至云端服务器，并且根据接收到的解决方案生成对应的控制指令，依据所述控制指令对所述污水处理设备及所述现场仪表进行控制;
云端服务器，通过以太网与所述PLC控制器建立连接，用于处理并分析所述污水处理设备的运行状态数据及所述现场仪表的监测数据，生成故障分析报告，并下发解决方案至所述PLC控制器;
远程终端，通过无线网络与所述云端服务器建立连接，用于接收所述故障分析报告并发送回馈响应至所述云端服务器。
2.根据权利要求1所述的基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，所述云端服务器包括：
故障分析模块，用于将所述污水处理设备的运行状态数据与存储在第一数据库中的正常运行状态数据区间进行比对，将所述现场仪表的监测数据与存储在所述第一数据库中的正常监测数据区间进行比对，若比对结果为所述污水处理设备的运行状态数据不处于正常运行状态数据区间和/或所述现场仪表的监测数据不处于正常监测数据区间时，生成所述故障分析报告并发送至所述远程终端;
响应判断模块，用于判断在发送所述故障分析报告后的预设时长内是否接收到所述远程终端的回馈响应，若判断结果为接收到回馈响应，则发送第一通知信息至故障排查模块;
数据走势判断模块，用于判断在发送所述故障分析报告后的预设时长内所述污水处理设备的运行状态数据及所述现场仪表的监测数据的变化是否处于恶化趋势，若判断结果为处于恶化趋势，则发送第二通知信息至故障排查模块;
故障排查模块，用于当接收到所述第一通知信息时，自第二数据库中查找出与所述污水处理设备的运行状态数据对应的历史运行状态数据以及与所述历史运行状态数据存在映射关系的解决方案，并将解决方案下发至所述PLC控制器，当接收到所述第二通知信息时，自所述第二数据库中查找出与所述现场仪表的监测数据对应的历史监测数据以及与所述历史监测数据存在映射关系的解决方案，并将解决方案下发至所述PLC控制器。
3.根据权利要求2所述的基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，还包括：
污水流量计，通过现场总线与所述PLC控制器连接，用于侦测管道内实时污水流量数据;
电源功率测试模块，通过现场总线与所述PLC控制器连接，用于侦测总电源实时消耗功率。
4.根据权利要求3所述的基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，所述故障分析模块包括：
第一分析子单元，用于自第三数据库中查找出与所述实时污水流量数据对应的历史污水流量数据以及与所述历史污水流量数据存在映射关系的总电源正常消耗功率，判断总电源实时消耗功率与总电源正常消耗功率的偏差值是否处于第一预设区间内，若判断结果为不处于预设区间，则生成故障分析报告并发送至所述远程终端。
5.根据权利要求4所述的基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，所述云端服务器还包括：
数据时长判断模块，用于判断临近一个时间周期内所述云端服务器接收到所述PLC控制器传输数据的消耗时长并将其传输至所述故障分析模块。
6.根据权利要求5所述的基于云端数据监控的污水处理系统，其特征在于，所述故障分析模块还包括：
第二分析子单元，用于将所述消耗时长与存储在第四数据库中的多个时间周期内所述云端服务器接收到所述PLC控制器传输数据的平均消耗时长进行比对得到差值，并将所述差值与第二预设区间进行比对，若比对结果为所述差值不处于所述第二预设区间内，则生成故障分析报告并发送至所述远程终端。
说明书
基于云端数据监控的污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种基于云端数据监控的污水处理系统。
背景技术
污水处理厂作为城市重要基础设施之一，肩负着对城市污水的综合处理以实现达标排放的责任，而且随着物联网以及云端技术的不断发展，促进了工业自动化的远程实时监控。
然而，现阶段我国污水处理厂普遍没有建立有效的数据监管机制，信息处理及查询不方便;监控系统在控制上缺乏智能化支撑;运行异常诊断、事故应急分析与生产调度决策缺少科学依据。出现上述问题的主要原因在于我国现有污水处理厂管理理念陈旧，管理方式与管理手段落后，因此，从科学化与科技化管理理念出发，需要一个先进的系统将污水处理厂各类信息与作业流程进行整合与互联，实现标准化、可视化、智能化、有效识别和统一管理。
虽然某些污水处理厂现已投入智能污水处理系统，但是维修策略仍需要工作人员进行制定，且维修操作需要现场人员进行实地控制，云端无法在分析出设备故障时，制定出相应的维修策略并进行自动化下位控制，从而延长设备的维修时间，也在一定程度上加剧故障设备的进一步恶化，也就是说，目前应用在污水处理系统上的云端监控，不具备高级决策制定功能，还无法满足污水处理行业未来发展对设备故障智能化维修控制的功能需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于云端数据监控的污水处理系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种基于云端数据监控的污水处理系统，包括：
污水处理设备，依据控制指令对污水进行处理，并实时上传自身的运行状态数据;
现场仪表，依据控制指令对污水容纳设备进行监测，并实时上传监测数据;
PLC控制器，通过现场总线与所述污水处理设备及所述现场仪表连接，用于将所述污水处理设备的运行状态数据以及所述现场仪表的监测数据传输至云端服务器，并且根据接收到的解决方案生成对应的控制指令，依据所述控制指令对所述污水处理设备及所述现场仪表进行控制;
云端服务器，通过以太网与所述PLC控制器建立连接，用于处理并分析所述污水处理设备的运行状态数据及所述现场仪表的监测数据，生成故障分析报告，并下发解决方案至所述PLC控制器;
远程终端，通过无线网络与所述云端服务器建立连接，用于接收所述故障分析报告并发送回馈响应至所述云端服务器。
在一些可选的实施例中，所述云端服务器包括：
故障分析模块，用于将所述污水处理设备的运行状态数据与存储在第一数据库中的正常运行状态数据区间进行比对，将所述现场仪表的监测数据与存储在所述第一数据库中的正常监测数据区间进行比对，若比对结果为所述污水处理设备的运行状态数据不处于正常运行状态数据区间和/或所述现场仪表的监测数据不处于正常监测数据区间时，生成所述故障分析报告并发送至所述远程终端;
响应判断模块，用于判断在发送所述故障分析报告后的预设时长内是否接收到所述远程终端的回馈响应，若判断结果为接收到回馈响应，则发送第一通知信息至故障排查模块;
数据走势判断模块，用于判断在发送所述故障分析报告后的预设时长内所述污水处理设备的运行状态数据及所述现场仪表的监测数据的变化是否处于恶化趋势，若判断结果为处于恶化趋势，则发送第二通知信息至故障排查模块;
故障排查模块，用于当接收到所述第一通知信息时，自第二数据库中查找出与所述污水处理设备的运行状态数据对应的历史运行状态数据以及与所述历史运行状态数据存在映射关系的解决方案，并将解决方案下发至所述PLC控制器，当接收到所述第二通知信息时，自所述第二数据库中查找出与所述现场仪表的监测数据对应的历史监测数据以及与所述历史监测数据存在映射关系的解决方案，并将解决方案下发至所述PLC控制器。
在一些可选的实施例中，所述的基于云端数据监控的污水处理系统，还包括：
污水流量计，通过现场总线与所述PLC控制器连接，用于侦测管道内实时污水流量数据;
电源功率测试模块，通过现场总线与所述PLC控制器连接，用于侦测总电源实时消耗功率。
在一些可选的实施例中，所述故障分析模块包括：第一分析子单元，用于自第三数据库中查找出与所述实时污水流量数据对应的历史污水流量数据以及与所述历史污水流量数据存在映射关系的总电源正常消耗功率，判断总电源实时消耗功率与总电源正常消耗功率的偏差值是否处于第一预设区间内，若判断结果为不处于预设区间，则生成故障分析报告并发送至所述远程终端。
在一些可选的实施例中，所述云端服务器还包括：数据时长判断模块，用于判断临近一个时间周期内所述云端服务器接收到所述PLC控制器传输数据的消耗时长并将其传输至所述故障分析模块。
在一些可选的实施例中，所述故障分析模块还包括：第二分析子单元，用于将所述消耗时长与存储在第四数据库中的多个时间周期内所述云端服务器接收到所述PLC控制器传输数据的平均消耗时长进行比对得到差值，并将所述差值与第二预设区间进行比对，若比对结果为所述差值不处于所述第二预设区间内，则生成故障分析报告并发送至所述远程终端。
本发明所带来的有益效果：
1、采用PLC控制器对污水处理设备以及现场仪表进行直接控制，对其进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、监测和管控，并将这些数据通过网络上传到云端服务器，远程终端通过访问云端服务器从而间接对数据进行获取，更加智能化，更加便于操作;
2、云端服务器还能对接收到的数据进行智能化分析，以对污水处理设备以及现场仪表的运行状态进行把控，在分析出故障时能够向远程终端发送故障分析报告，以便工作人员尽快进行故障处理;
3、技术人员无须亲临现场就可以对现场的生产情况进行监控，以便于了解现场设备或者生产线的实时情况，可对现场进行实时跟踪和维护，且能在污水处理设备出现故障时能够及时进行查看与维修，保障了设备运行的正常化。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。