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污水处理厂监控系统设计方案
作者:admin 来源: 日期:2013/8/20 17:30:03 人气:

污水处理厂监控系统设计方案

污水处理系统解决方案

行业解决方案   污水处理系统设计方案

  一、系统概叙

  随绿色环保行业的发展,对于污水的处理显得越来越重要,污水处理厂已成为污水环保业中的重要组成部分。污水处理厂的环境设备必须时时刻刻为污水检测设备提供正常的运行环境。因为,一旦污水处理厂环境设备出现故障,就会影响污水处理工作的运行,同时,也直接造成检测数据与实际数据差异非常大,偏离较远,当严重事故时,会造成污水处理厂内计算机设备报废,现场电脑长时间瘫痪,后果不堪设想。因此,为了保证计算机系统安全可靠工作,对污水处理厂里面环境设备及系统主机进行自动监视和有机管理是极其必要的。尤其目前国内普遍缺乏污水处理厂场地设备的专业管理人员,对设备进行现代化管理尤显得十分重要。我公司推出的污水处理厂场地监控系统可对污水处理厂设备进行全面管理,监视各种设备的状态及参数,并可诊断设备部件情况。更为重要的是融合了污水处理厂的管理措施,不仅仅是简单的监视控制。此监控系统的优势在于:

  (1)技术先进性:选用国际最新的专业厂家产品

  (2)系统高可靠性:系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品

  (3)系统运行管理方便:软件系统中文化,操作方便

  (4)技术支持能力强:承建单位技术实力强,服务完善

  (5)系统可扩展性能强:模块化结构有利于扩容与扩展

  (6)投资少:系统选型具有高性能价格比

  (7)建设时间短:在较短的时间内完成系统的安装调试

  二、设计依据

  《计算机场地安全要求》GB2887-89

  《计算机站场地技术条件》GB2887-89

  《电子计算机污水处理厂设计规范》GB50174-93

  《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85

  《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94

  《报警图像信号有线传输装置》 GB/T 16677-1996

  《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

  《雷电电磁脉冲的防护通则》IE1312-1:1995

  《建筑防雷》IEC1024-1:1990

  《低压配电设计规范》GB50054-95

  总体拓扑图如下图所示:


  整体系统由污水处理厂环境监控服务器与其他监控部件组成,目前该污水处理厂系统可接入温湿度传感器、模拟烟感、红外探头(被动性、对射型等)、门磁,污水处理厂风扇、污水处理厂空调,同时最重要的是,该设备可以直接接入COD污水浓度测试仪,电磁流量计、污水电磁采样机以及电子阀设备。

  整体系统采用的管理模式为网络管理模式,可通过各种形式的网络进行连接和管理,可支持E1网络、Ethernet网络、ADSL等所有功能。

  整体污水处理检测系统可分不同网络同时进行管理,在不同网络中可实现权限的分配和分层管理,超级管理员具有最高权限,可以分配各个用户组和用户,上级用户组中的管理员可以分配下级用户组的权限和用户权限。

  污水处理检测系统中的每一层中的任意一台服务器或者普通PC可依据上一组用户分配成为转发服务器,成为转发服务器后,则该用户对应的服务器自动为同组其他用户和上层用户转发下层的所有数据,转发的数据包括视频数据、控制数据、报警数据以及动力数据、环境数据。

  污水处理检测系统中的用户组和用户之间的权限分配如下图所示:


  超级管理员为第一权限组,权限最高,下层所有的服务器或者用户组、用户均由超级管理员来进行分配,分配完成后,下层组用户来针对本身权限范围内的下层组用户进行管理,最终管理最下层的WSMS-PU服务器。

  每一组(包括超级管理员组)都必须含有一个转发用户,该用户为核心必须存在用户,并且该用户必须常期在线,并且常期开启服务与本组或者上组用户进行通讯。转发用户是数据的中转媒介,下层设备或者下层用户与上层用户之间的通讯完全由转发用户来进行中转,因此保证转发用户的正常运行是该系统的前提。

  第一个超级管理员ADMIN可以分配其他的超级管理员用户,一旦分配成功后,则其他用户也成为超级管理员用户,那么ADMIN用户则无法删除其他的超级管理员用户,并且其他的超级管理员用户的权限均会具有ADMIN用户的所有权限,已达到多管理员协同管理的作用。

  最下层用户组负责连接的是环境动力污水处理厂中的PU服务器,这一组用户是真正意义上的操作员,是实时管理环境动力的人员,一旦污水处理厂内出现问题,则最先处理的也应该是这一组用户。

  当污水处理厂中的某一个设备出现告警,告警可一直上传,经过上层操作员,直至管理员,上层操作员和管理可通知最下层操作员解决告警(以电话的形式或者EMAIL的方式),同时具有屏蔽告警权限。

  用户组及用户权限包括:

  1、查询录像文件权限;

  2、通道设置权限;

  3、编辑电子地图权限;

  4、系统参数设置权限;

  5、设置轮询权限;

  6、服务器(配置PU)参数设置权限;

  7、本地BMP图片抓拍权限;

  8、管理视频预览权限;

  9、本地录像(包括移动侦测录像、探头报警联动录像等)权限;

  10、服务器本地配置权限;

  分配用户组权限后,再次分配该用户组内的用户权限时,用户的权限只能比该用户组的权限少,不能高于用户组的权限。

  污水处理检测系统中最下层的污水处理厂中均采用无人值守污水处理厂服务器PU设备来连接污水处理厂内所有动力环境设备进行监控。

  PU设备具有全自动无人值守功能,一旦配置好监控参数后,设备可全自动执行、全自动上传告警、全自动启动风扇、空调等输出设备,即使所有软件系统在关闭的状态下,整个污水处理厂系统仍然自动正常运行。

  四、本方案分项工程内容

  4.1污水处理厂监控对象

  1、污水处理厂污水池以及周边:通过视频监控来观测污水处理厂的情况以及污水池的情况。

  2、COD污水浓度显示仪:能够获取到污水当中的污染物的浓度,单位mg/L。

  3、污水流量计:监控污水处理厂中当前实时处理的污水流量以及总共处理的污水总量。

  4、污水采样器:内部含有试管,能够迅速采集污水当中的污染物成分并进行划分。

  5、电子阀:控制污水排放的阀门,可手动进行控制以及通过电流大小或者开关量方式来进行控制。

  4.2网络视频监控子系统

  为了保证污水处理厂内设备的正常运行和安全,我们需要对污水处理厂内人员的进出情况进行实时视频监控和录像保存,系统将保留原污水处理厂的所有的使用的摄像机,在本次方案中不包含前端设备,仅提供后端监控设备。

  “污水处理厂环境监控系统”作为一个成熟的录像监控系统,同时具有定时录像和触发录像功能,具备强大的联动性。视频信号采用了H.264的压缩方式,所有录像的视频文件直接分布存储于监控管理终端主机(仅上一层),磁盘满后将自动刷新,使得管理人员可轻松方便地实现各种资料的管理工作。视频信息采用先进的流媒体格式,使得监控、录像、回放、网络传输同步进行,监控画连续、流畅、无雪花和抖动现象。并且根据用户不同的网络状况,系统可采用TCP/IP点对点、UDP单播、组播等不同的传输方式,以便最大限度地减轻用户的网络压力,保证视频信息的有效传输,使得各本地监控站、中心管理站或WEB端都可方便地查看到优质的视频监控画面。

  视频监控系统具有智能搜索功能,可精确定位到任意一天的任意一分钟,具有很好的回放效果。并且在进行历史视频回放时,各视频记录文件之间实现了无缝连接,无间隙感。在同一显示器中可实时显示多路画面,双击鼠标就可实现单路画面与多路画面间的切换,因此,监控人员可做到实时监控污水处理厂内的任意一个场所,以便对各种突发事件作出快速、及时的反应。

  视频监控系统将监控、记录、回放、网络传输同步进行可在一个显示器上同时实时监控和记录16路视频信号。在记录和监控的同时,还可以回放任一时刻的录像。能满屏显示某个画面,或者同时显示多达16/25路的监控画面,双击鼠标,就可实现切换两种模式的切换。在监控、录像、回放的同时,可同时进行网络视频传输,实现网络监控。

  用户可以预置报警预存时间,一旦报警事件发生,系统将按预存时间提前记录事件过程,可以科学地记录事件的全过程。并且系统一旦断电,会自动保护正在记录的文件,确保记录文件不会丢失,并可以回放。

  任一事件都可以触发指定的摄像机工作,事件源可以来自监测的安防探头、各种接点信号,或者来自各种网络接口,如消防主机的通讯接口等。

  联网数字视频监控系统具有超强的联网监控功能,可实现远程监视、回放、控制功能,可以多个污水处理厂监控系统联网,也可以在远程计算机上安装接收软件实现多路图像同时传输、显示。不仅如此,可以提供其他设备的联网监控解决方案,真正实现信息流的数字化监控。

  报警联动功能:系统接到报警后,可输出控制信号联动相关设备,如控制门锁、照明开关、摄像机等等设备。

  五、多污水处理厂远程集中监控

  根据对分污水处理厂监控系统的要求,方案设计充分考虑用户的实际情况,整个监控系统采用多级管理的结构,分别由监控中心、二级污水处理厂、监控单元和监控模块组成。在设计中充分考虑系统的稳定性、兼容性、系统所有设备的性价比、及其系统以后扩展、扩充需要,能方便地纳入系统监控体系。


  监控单元由PU主机与一系列的采控模块、协议单元、各种传感器及相应的控制执行单元组成,其中各个监控单元都具有智能的数据处理和控制功能;它与监控分站的通讯采用超5类的UTP网线进行传输,全面确保通讯正常、安全可靠。

  监控中心(SC)通过现有的本地局域网,通过转发服务器与各个监控站的监控单元进行双向数据通信,通信方式采用现有的网络传输方式,完成主从数据通信互为备份,并能自动切换。

  监控单元(SU)主要由PU主机和一些列采控设备构成,PU主机通过RS485串口将各种动力与环境采控设备的数据汇聚起来,再利用网络传输到监控站,RS485接口可以连接COD、采样仪、流量计、电子阀等。网络服务器的视频功能则处理视频信号,将前端视频信号接入监控主机,并在主机上通过视频处理软件以多画面的形式显示。

  采控模块(SM)是一系列的信号采集单元、测量传感器、协议转换器及相应的控制执行器和智能设备的智能控制器。根据系统需求,采控模块可以与监控单元那样接插各种输入输出采集模块或控制模块,即模拟量采集模块、数字量采集模块、控制模块等,各种测量目标的传感信号接入相应的采集模块中,并且定时快速采集和执行相应的数据处理或控制操作,再把处理结果和告警信息传送到监控中心。

  整个监控中心为以太局域网络,统一采用TCP/IP协议,其监控主机以100Mb/s接入局域网,与下属的各个监控工作站采用现有的通讯网络进行连接;监控主机接收由各个分污水处理厂传送上来的所有数据、告警信息和向所属分污水处理厂发送一系列的控制指令,同时,监控主机还采集中心污水处理厂本地的监控单元所有数据,告警信息和向监控单元发送控制命令。

  监控中心转发服务器系统为Client / Agent结构,可与其他网络应用系统平稳连接,系统具有可兼容性、可扩展性、可稳定性等多种特点,也可以通过TCP/IP、DDN、PSTN等网络实现远程监控。

  方案设计每个监控站采用Client / Agent通过下行通信信道与下层监视辖区内监控单元通信,进行数据采集、控制和接收下层监控单元的告警信息,记录数据进行报表统计。

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