污水处理智能管理系统的设计与实现

热点聚焦污水处理智能管理系统的设计与实现马琢（重庆钢铁集团，重庆400082）摘要：污水处理智能管理系统将传统污水处理与现代信息化技术融合,采用数据采集、传感设备检测水务系统的状态，并采用可视化的方式整合水务部门设施，通过对关键数据实时监视和智能分析，提供分类、分级预警。本文设计了污水处理智能管理系统,依靠采集到的各个水厂的数据，实现了实时监控与报警，对采集的数据进行分析。结合设备状态实时数据,提前发现设备可能出现的故障。关键词：智能管理；污水处理；状态监测；数据分析当前我国自然水资源面临极度严重的污染问题，当下对于污水处理已经发展成一项即为重要的工程。自动化控制系统在污水处理中的运用是高科技的新尝试，具有非常大的市场前景。污水处理智能管理系统，首先，应该拥有良好的质量控制，使产品能够高效稳定地运行；其次，数据采集方式配置简单、功能强大、运行稳定；最后、实时收集生产过程中数据，生产现场工艺参数监测、运行设备状态监测和报警提示等。一、系统架构系统整体架构自下而上分为4层，第一层现场设备层、第二层数据采集层、第三层数据存储层、第四层web应用层。其中，现场设备层是指水厂需要采集数据的所有设备，包括各式传感器、智能仪表等；数据采集采用标准的OPC协议，实现实时获取现场数据；数据存储层，首先是存储实时数据的实时数据库，对实时数据进行整合处理，通过标准接口，保存在关系数据库中；web应用层直接面向用户，将用户的不同需求抽象成业务逻辑，并最终实向用户提供时监控、预警、报表等信息。二、软件设计系统以.NET为开发平台，使用MVC框架开发，这种架构模式，结构清晰，可以很容易地用新的实现来替换原有层次的实现，降低层与层之间的依赖，有利于标准化和各层逻辑的复用。由于水厂可否分布在不同的城市，同时组态软件可能多种多样，数据采集需要适应不同的现场环境，为了有更好的兼容性，将采用OPC的通讯协议。水厂前置机上的软件负责采集数据并保存到实时数据库，最后将实时数据库中的数据整合到关系数据库中。关系数据库从实时数据库中读取实时数据，在web页面中展现出来，实现对现场生产状况及设备状态的监测；对于非直接数据，先通过数据整合，再存储到关系数据库中，从而进一步实现数据分析；针对直接与间接获得的数据进行统计获得生产报表。三、功能设计污水处理智能管理系统主要研究内容包括：采集分布在全区域的生产设备的实时数据，其中就包括了工艺数据及设备状态数据；实时监控设备的状态，对设备异常情况及时报警；高效收集生产数据，进而形成生产报表；对数据进行分析，建立工艺参数及设备状态的原始数据库；灵活的权限管理和角色配置功能，满足更多个性化权限需求。（一）实时监控与报警实时监控可以远程监控和控制生产条件,设备运行状态的实时信息,可以及时发现情况,统一管理分配的项目。数据是通过动态链接库DLL收集到应用服务器,应用服务器负责与充电的过程中,由应用程序调用。DLL程序、数据采集的实现。同时,与开放的ODBC数据库技术实现数据库服务器和应用服务器之间的通信,收集到的数据存储在数据库服务器中。客户端通过浏览器的请求到一个Web服务器到Web服务器,查询到数据库服务器，查询结果发送回Web服务器，一个HTML页面的形式返回给浏览器[1]。（二）报表统计报表统计功能对采集到的数据进行自动统计，根据需求形成日报、周报、月报、超标报等报表信息，并以表格或者图形的形式展示出来。如生产运营分析曲线图、统计绩效曲线图、设备分时统计曲线图等。报表统计功能可以根据需求导出相应的报表、图形格式，便于信息交互。（三）数据分析数据分析包括生产数据和设备运行参数分析及故障分析诊断。生产数据和设备运行参数分析。将某段时间内各个子公司的生产数据进行对比分析，得出比较趋势图；把某段时间内设备运行参数数据与规范标准进行比较，进而辅助设备故障诊断；本着基于大数据分析优化指导生产的目标，建立生产数据及设备状态数据原始数据库，为更加智能有效的分析方案打好基础。四、系统特点本系统的主要特点是实现了远程网络的数据采集，高性能的数据分析和监控功能。远程网络的数据采集可以采集来自各地水厂的数据，通过专用网络传回数据中心的服务器。相对应传统的数据采集系统，本系统可对不同地域、不同网络中的数据进行采集。并且具有数据缓存功能，从而保证了数据的连续性与完备性。高性能的数据分析与监控功能，对采集的数据进行建模、剔除其中的“坏点”，从而保证采集分析数据的质量；快速形成精确的各类报表与图表，为企业整体运营管理、决策提供参考数据。实时监控数据，实现秒级计算刷新。五、总结污水处理智能管理系统采用“统一规划、分步实施”的思想，实现生产运营管理、设备信息监控、绩效数据监控、辅助决策分析功能，以期逐渐达到“在线监测、无人值守、远程诊断”的目标。参考文献：[1]姜麟，等.