戴軍

重慶中航食品有限責任公司 重慶 401120

我國人均水資源占有量僅為全世界人均占有量的1/4，水資源短缺是我國當前的國情。且隨著工業(yè)化和城市化進程的加快，污水排放總量劇增，大量江河湖泊受到污水排放的污染，生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞[1]。

當前污水處理是環(huán)境保護的熱點問題，以某食品加工企業(yè)為模型，每天排放的污水數(shù)以十噸計，為了保護好生態(tài)環(huán)境，我們必須建立污水處理站。

1 目標

結合重慶市某食品加工企業(yè)污水處理站的實際應用需求，確定監(jiān)控系統(tǒng)需要檢測的排污指標項目，結合采集器采集數(shù)據(jù)，通過通訊網(wǎng)絡連接管理平臺，實現(xiàn)對企業(yè)污水排放指標的在線監(jiān)控。這里主要研究平臺的架構，以及構網(wǎng)方式。

2 系統(tǒng)設計

2.1 組網(wǎng)方式

組網(wǎng)的前提條件是污水站實時檢測設備必須具備通信模塊。運營架構的部署需要涉及到污水站實時監(jiān)測設備、web服務器、污水監(jiān)控平臺管理軟件和終端訪問設備四個方面，將污水監(jiān)控平臺管理軟件部署在web服務器上，再通過web器的IP和公網(wǎng)的IP進行綁定映射的方式，與4G網(wǎng)絡通信連接污水檢測設備，最后達到終端訪問設備讀取數(shù)據(jù)的目的[2]。組網(wǎng)如圖1所示。

圖1 組網(wǎng)圖

2.2 平臺架構的設計

污水在線監(jiān)控平臺在系統(tǒng)中需要面對的人員是污水處理站運維人員和平臺維護人員，也就是說平臺需要通過4G網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)與污水實施數(shù)據(jù)采集器DUT連通，再通過服務器和路由器實現(xiàn)用戶訪問，污水在線監(jiān)控平臺提供的服務，如參數(shù)的設置與管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等，可實現(xiàn)實時訪問和監(jiān)控[3]。架構圖如圖2所示。

圖2 架構圖

污水監(jiān)測利用各種傳感器或專用儀表，采集與污水處理有關的物理和化學參數(shù)。如污水處理設備運行狀況，排放污水流量，污水PH值，污水的需氧量等。各種數(shù)據(jù)從監(jiān)測儀的通信口傳送到數(shù)據(jù)采集器DTU設備，由數(shù)據(jù)采集DTU設備把數(shù)據(jù)打成TCP/IP包，通過4G網(wǎng)絡發(fā)送到具有固定IP地址或者域名的監(jiān)控中心站數(shù)據(jù)中心服務器端口上，用戶通過訪問服務器獲得污水排放實時數(shù)據(jù)[4]，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)圖

2.3 通信協(xié)議的介紹

監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式通常做如下選擇：監(jiān)控單元與智能設備之間選用RS-485/422或RS232接口；監(jiān)控單元與非智能設備之間通過監(jiān)控模塊連接，監(jiān)控模塊具備的數(shù)字I/O接口、模擬I/O接口和數(shù)據(jù)輸入接口分別與非智能監(jiān)控設備的相應接口連接。在實際部署中可能遇到到接口種類繁多，如智能設備、專用和通用采集器等，由于這些設備產(chǎn)自不同廠家，接口方式不同，很難統(tǒng)一。接口連線的目的就是要把這些接口通過特定的通信線纜，按照規(guī)定的連接方式組織起來，形成一張現(xiàn)場通信網(wǎng)絡?；?G和TCP/IP協(xié)議進行通信時，應根據(jù)實際通信條件和要求選擇，保證傳輸順暢安全[5][6]。

3 結語

總之，污水在線檢測系統(tǒng)具有的作用集中體現(xiàn)在以下幾個方面：一是為企業(yè)提供直觀、實時的污水排放數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常指標平臺可及時發(fā)出警告，使污水排放在可控范圍內；二是為運維人員提供能夠快速完成故障診斷和解決工作的服務，根據(jù)排放指標及時判斷污水處理站的工作狀態(tài)，在降低污水處理站運維工作難度，同時提升工作效率。本文主要闡述如何設計污水在線檢測系統(tǒng)，為大家起到一個拋磚引玉的作用，希望能夠在某些方面給以啟發(fā)。