基于VPN网络的污水处理厂集中监控系统

《自动化技术与应用》2014年第33卷第5期118|TechniquesofAutomation&Applications行业应用与交流IndustrialApplicationsandCommunications收稿日期:2013-08-06基于VPN网络的污水处理厂集中监控系统王海波(中交上海港湾工程设计研究院有限公司,上海200070)摘要:以污水处理厂及其泵站的集中监控为例，介绍了通过使用VPN路由器和ADSL宽带网络实现各污水厂及其泵站间的远距离数据通讯的方法。为分散布置的污水处理厂监控系统的集中管理、可靠运行、远程维护、远程故障诊断等工作提供了解决方案。关键词:VPN网络;远程控制;污水厂;无人值守;PLC系统中图分类号:TP277.2文献标识码:B文章编号:1003-7241(2014)05-0118-03CentralizedMonitoringSystemofSewageTreatmentPlantBasedonVPNNetworkWANGHai-bo(ShanghaiGuifDesignandResearchInstituteofChineseCommunicationCo.,Ltd.Shanghai200070China)Abstract:Takesthecentralizedmonitoringofsewagetreatmentplantandpumpingstationsasanexample.ThispaperintroducesthemethodofrealizingdatacommunicationbetweenthesewagetreatmentplantandpumpingstationsbytheuseofVPNrouterandADSLnetwork.Itprovidessolutionsforcentralizedmanagement,reliableoperation,remotemaintenanceandremotefaultdiagnosisofthesewagetreatmentplantmonitoringsystem.Keywords:VPNnetwork;remotecontrol;sewageplant;unattended;PLCsystem1引言江苏鹏鹞环保集团在丹阳市的共建有6个小型污水厂及10个附属泵站。为了减少管理成本，实现减员增效，在总厂设控制中心，分厂只设门卫，泵站无人值守。现需要把各个分厂和泵站的监控信号和视频信号汇总到控制中心进行集中管理和控制。由于监控中心与各个分厂、泵站之间距离较远，如果铺设专用的通讯光纤网络，工程费用高、施工困难；如果采用无线电台的通讯方式，传输的数据量小、可靠性差、对视频流信号无法传输。综合当地实际情况，决定利用当地电信部门现有的电话网络加载ADSL宽带信号，通过设置VPN网关的方式实现污水处理厂生产监控系统软件和视频系统软件的可靠运行。2系统结构为每个分厂、泵站均申请一路ADSL宽带网络，设置VPN路由器并拨号上网。由于要上传视频流信号，所以需要向网络提供商申请增加网络的上传带宽，可以适当降低下载带宽。每个分厂的PLC系统的控制信号和视频系统的视频流信号通过工业以太网经VPN网关接入互联网，通过各自的VPN隧道连接到总厂监控中心的VPN网关。在监控中心设置多台生产和视频监控计算机，通过VPN网关获取各个分厂、泵站的生产数据，保证自控系统和视频系统的监控软件正常运行。通过VPN网关建立多条VPN连接隧道，就相当于把总厂的计算机和各分厂的PLC、网络摄像机等设备连接到同一个局域网中，使工控软件、PLC系统软件、视频监控软件等这些基于局域网工作的软件能正常工作，实现对各污水厂的集中监控。另外，对于不通过VPN路由器上网的移动用户，可以通过用户名和密码的方式接入到VPN系统中，从而实现在任意位置对污水厂的运行情况进行监视与控制。这种接入方式也为监控系统供货商的远程维护、故障诊断提供了方便，做到即能快速响应客户要求、解决问《自动化技术与应用》2014年第33卷第5期TechniquesofAutomation&Applications|119行业应用与交流IndustrialApplicationsandCommunications题，又节省差旅费等维护成本。系统结构图如下：3VPN路由器的配置VPN是虚拟专用网络的简称,指的是在公用网络上建立的专用网络。在整个VPN网络的两个节点之间建立的连接，可以看做是一条穿过公用网络的安全、稳定的数据隧道。虚拟专用网具有使用成本低、安全可靠、连接方便灵活等特点。通俗地讲，通过VPN网络可以把原来局域网里可实现的功能全部在远程虚拟局域网里实现，让用户不再受地域限制，就象在一个办公室里一样。本项目使