申请日2019.01.24
公开(公告)日2019.04.02
IPC分类号G05B19/418
摘要
本发明公开了一种废水处理设备远程监控运维系统，包括数据采集层、现场控制层、数据传输层、云服务层和应用层，数据采集层采集废水处理设备实时数据，现场控制层对废水处理设备进行操作控制及自动化管理，数据传输层包括智能数据传输模块、4G结合VPN网络模块，智能数据传输模块通过局域网方式连接PC，通过无线方式连接云服务层，4G结合VPN网络模块传输数据至云服务层，云服务层对数据采集层采集的实时数据进行存储和分析，应用层用于获取和分析云服务层存储的实时数据。本发明实现设备状态参数实时远程监控、数据存储与分析、设备故障管理及全生命周期在线管理，解决废水处理设备运行管理难度大、维护成本高、运行效率低的难题。
权利要求书
1.一种废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，包括数据采集层、现场控制层、数据传输层、云服务层和应用层，
所述数据采集层用于采集废水处理设备实时数据，
所述现场控制层用于对废水处理设备进行操作控制及自动化管理;
所述数据传输层用于云服务层、应用层与废水处理设备进行双向设备数据通信;
所述云服务层用于对数据采集层采集的实时数据进行存储和分析，得到废水处理过程中关键参数的历史曲线;
所述应用层用于获取云服务层存储的数据。
2.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述数据采集层包括传感器装置、控制器和人机交互管理模块，
所述传感器装置用于获取水质的指标参数，
所述控制器用于采集废水处理设备的实时运行数据，包括设备状态参数、工况数据和环境参数;
所述人机交互管理模块用于数据录入、设备故障时间预测、设备维保优化排序、工程师调度与绩效评估。
3.根据权利要求2所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述传感器装置包括温度传感器、流量传感器、压力传感器、DO仪表、COD仪表、NH4N仪表和PH仪表。
4.根据权利要求2所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述控制器采用可编程逻辑控制器。
5.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述现场控制层包括人工调整模块和工控电脑，
所述人工调整模块用于实时调整废水处理设备;所述工控电脑用于控制废水处理设备。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述废水处理设备包括格栅机、提升泵、搅拌机、鼓风机、刮泥机、计量泵和阀门。
7.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述数据传输层包括智能数据传输模块、4G结合VPN网络模块，
所述智能数据传输模块通过局域网方式连接PC，通过无线方式连接云服务层;
所述4G结合VPN网络模块用于传输数据至云服务层。
8.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述云服务层设有云服务器。
9.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述应用层包括显示屏、PC和手机。
10.根据权利要求1所述的废水处理设备远程监控运维系统，其特征在于，所述现场控制层包括下述操作控制方式：现场手动控制、远程手动控制和远程自动控制。
说明书
一种废水处理设备远程监控运维系统
技术领域
本发明属于工业自动化领域，具体涉及一种废水处理设备远程监控运维系统。
背景技术
随着经济的快速发展，我国的环境保护也面临着越来越大的挑战，随着绿水青山就是金山银山理论的提出，环境保护对我国快速可持续发展的重要性不言而喻，水污染也日益成为了环境保护关注的主要对象，纺织印染废水具有成分复杂，用水量大，对环境破坏严重等特点成为水污染的重要源头之一。
纺织印染废水处理既有复杂机械电气系统参与，又包含众多的生化反应过程，对其系统内在的运行原理进行研究，成本过高，然而印染污水处理过程会产生海量隐藏着工艺变动和设备运转的数据，如何利用好这些数据进而提高污水处理过程的效率与安全是一个关键问题。传统的废水监控系统所采集的数据大多是非连续的、离线的，很难真正反映出企业实际的废水处理及废水排放情况。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种废水处理设备远程监控运维系统，实现设备状态参数实时远程监控、数据存储与分析、设备故障管理及全生命周期在线管理。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种废水处理设备远程监控运维系统，包括数据采集层、现场控制层、数据传输层、云服务层和应用层，
所述数据采集层用于采集废水处理设备实时数据，
所述现场控制层用于对废水处理设备进行操作控制及自动化管理;
所述数据传输层用于云服务层、应用层与废水处理设备进行双向设备数据通信;
所述云服务层用于对数据采集层采集的实时数据进行存储和分析，得到废水处理过程中关键参数的历史曲线;
所述应用层用于获取云服务层存储的数据。
作为优选的技术方案，所述数据采集层包括传感器装置、控制器和人机交互管理模块，
所述传感器装置用于获取水质的指标参数，
所述控制器用于采集废水处理设备的实时运行数据，包括设备状态参数、工况数据和环境参数;
所述人机交互管理模块用于数据录入、设备故障时间预测、设备维保优化排序、工程师调度与绩效评估。
作为优选的技术方案，所述传感器装置包括温度传感器、流量传感器、压力传感器、DO仪表、COD仪表、NH4N仪表和PH仪表。
作为优选的技术方案，所述控制器采用可编程逻辑控制器。
作为优选的技术方案，所述现场控制层包括人工调整模块和工控电脑，
所述人工调整模块用于实时调整废水处理设备;所述工控电脑用于控制废水处理设备。
作为优选的技术方案，所述废水处理设备包括格栅机、提升泵、搅拌机、鼓风机、刮泥机、计量泵和阀门。
作为优选的技术方案，所述数据传输层包括智能数据传输模块、4G结合VPN网络模块，
所述智能数据传输模块通过局域网方式连接PC，通过无线方式连接云服务层;
所述4G结合VPN网络模块用于传输数据至云服务层。
作为优选的技术方案，所述云服务层设有云服务器。
作为优选的技术方案，所述应用层包括显示屏、PC和手机。
作为优选的技术方案，所述现场控制层包括下述操作控制方式：现场手动控制、远程手动控制和远程自动控制。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明采用分层结构设计，废水处理设备远程监控运维系统由数据采集层、现场控制层、数据传输层、云服务层及应用层构成，通过应用互联网通讯和云技术，实现对废水处理设备的监控数据在显示屏、PC、手机等终端上显示，提高对废水处理设备实时监控管理的效率。
(2)本发明实现设备位置地图定位、设备状态参数实时远程监控、数据存储调用分析、设备故障诊断与报警、设备全生命周期在线管理、设备运行质量量化评价与优化指导、绩效考核等功能，实现废水处理设备的集中远程监控运维，有效解决分散布置的废水处理设备运行管理难度大、维护成本高、运行效率低的难题。
(3)本发明采用4G网络结合VPN模块、智能数据传输模块与云服务器在公共互联网上搭建安全稳定可靠的设备通信通道，实现远程运维系统与废水处理设备的双向数据通信，其中4G网络具有高便携性、低资费等优点，摆脱有线网络部署缺乏灵活性的束缚，具有很强的可扩展功能;现场控制层的工控电脑不接入外网，从根本上杜绝病毒和网络入侵;再者，工业级智能数据传输模块支持4G(全网通)及有线、WIFI，实现网络冗余。