CN109485107A - 污水处理的通讯方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污水处理的通信方法及***，涉及自动化控制技术领域，所述方法包括：采集步骤，通过PLC模块对污水处理设备进行数据采集，得到设备运行数据；传输步骤，将设备运行数据通过无线通讯组件传输至监控中心；控制步骤，通过无线通讯组件接收监控中心返回的控制指令，并根据控制指令，对污水处理设备进行控制。通过使用无线通讯组件替代传统的有线通讯方式，解决了当前有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题；在异常断电时使用太阳能发电装置为PLC站供电，解决了传统不间断电源存在的供电持续时间短以及大容量不间断电源成本高的问题。

Description

污水处理的通讯方法及***

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其是涉及一种污水处理的通讯方法及***。

背景技术

随着城市规模不断扩大，人口数据增长迅速，随之而来的是城市污水的规模不断增加，水质也更加复杂，需要对城市污水进行有效的处理。

城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理的过程中要利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离出去，使得有害物质转化为无害物质，从而净化水质，使得水资源得到充分利用。在城市污水处理的过程涉及大量的阀门、水泵、风机等机械设备，需使用全自动化控制***对城市污水处理的各个环节进行管控，可极大地提升效率。

目前，城市污水处理全自动化控制***由以下几部分组成：中控室上位机、各车间PLC站、通讯设备和通信电缆。中控室上位机与各PLC站之间、各PLC站之间线缆的长度很长，通常具有几百米甚至上千米，存在着施工复杂、成本较高、检查不便的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种污水处理的通讯方法及***，通过使用无线通讯组件替代传统的有线通讯方式，以解决当前有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题；在异常断电时使用太阳能发电自动切换装置为PLC站供电，解决了传统不间断电源存在的供电持续时间较短以及大容量不间断电源成本较高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种污水处理的通讯方法，其中，应用于污水处理站，所述方法包括：

采集步骤：通过PLC模块对污水处理设备进行数据采集，得到污水处理设备的运行数据；

传输步骤：将污水处理设备的运行数据通过无线通讯组件传输至监控中心；

控制步骤：通过无线通讯组件接收监控中心返回的控制指令，并根据控制指令，对污水处理设备进行控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，应用于监控中心，所述方法包括：

接收步骤：通过无线通讯组件接收来自污水处理站的设备运行数据；

发送步骤：根据设备运行数据生成控制指令，并将控制指令通过无线通讯组件发送至所述污水处理站。

第二方面，本发明实施例还提供一种污水处理站，其中，所述污水处理站包括：

PLC模块，用于对污水处理设备进行数据采集，得到污水处理设备的运行数据；

无线通讯组件，用于将所述污水处理设备的运行数据传输至监控中心；以及，接收监控中心返回的控制指令；

所述PLC模块，还用于根据控制指令对污水处理设备进行控制。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，污水处理站还包括太阳能发电自动切换装置，当发生断电时，太阳能发电自动切换装置向PLC模块供电。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，PLC模块与污水处理设备之间通过硬接线或RS485网络通信连接。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，无线通讯组件为无线GPRS模块。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，无线GPRS模块，包括报警子模块，用于实时监控无线通讯状态，并且在发生通信故障时发出报警提醒短信和远程控制短信。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，无线通讯组件与PLC模块之间采用通过MODBUS、MPI、PPI通讯协议进行数据传输。

第三方面，本发明实施例还提供一种监控中心，其中，包括：

无线通讯组件，用于接收来自污水处理站的设备运行数据；

处理器，用于根据污水处理设备的运行数据生成的控制指令；

所述无线通讯组件，还用于将控制指令发送至污水处理站。

第四方面，本发明实施例还提供一种污水处理***，其中，包括上述实施例中的污水处理站和监控中心。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供一种污水处理的方法及***，包括：先进行采集步骤，通过PLC模块对污水处理设备进行数据采集，得到污水处理设备的运行数据；然后进行传输步骤，将污水处理设备的运行数据通过无线通讯组件传输至监控中心；在监控中心生成控制指令后，进行控制步骤，通过无线通讯组件接收监控中心返回的控制指令，并根据控制指令，对污水处理设备进行控制。通过采用本发明实施例提供的一种污水处理的方法及***，使用无线通讯组件替代传统的有线通讯方式，解决了当前有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于污水处理站的污水处理方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于监控中心的污水处理方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种污水处理***示意图。

图标：

300-污水处理站；310-PLC模块；320-无线通讯组件；330-太阳能发电自动切换装置；400-监控中心；410-无线通讯组件；420-处理器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着城市规模不断扩大，人口数据增长迅速，随之而来的是城市污水的规模不断增加，水质也更加复杂，需要对城市污水进行有效的处理。城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理的过程中要利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离出去，使得有害物质转化为无害物质，从而净化水质，使得水资源得到充分利用。在城市污水处理的过程涉及大量的阀门、水泵、风机等机械设备，需使用全自动化控制***对城市污水处理的各个环节进行管控，可极大地提升效率。目前，城市污水处理全自动化控制***由以下几部分组成：中控室上位机、各车间PLC站、通讯设备和通信电缆。中控室上位机与各PLC站之间、各PLC站之间大都采用有线通讯方式，而且线缆的长度很长，通常具有几百米甚至上千米，存在着施工复杂、成本较高、检查不便的问题。为了防止***断电时造成的***损坏，各PLC站采用不间断电源，当出现异常断电时为PLC站继续供电。但传统的不间断电源存在着供电持续时间较短，大容量不间断电源成本较高的问题。基于此，本发明实施例提供的一种污水处理的通讯方法及***，使用无线通讯组件替代传统的有线通讯方式，以解决当前有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题；在异常断电时使用太阳能发电装置为PLC站供电，以解决传统不间断电源存在的供电持续时间较短、大容量不间断电源成本较高的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种污水处理的通讯方法及***进行详细介绍。

实施例一：

本实施例提供一种污水处理方法，应用于污水处理站和监控中心两个部分。

参见图1所示的应用于污水处理站的污水处理方法流程图，该方法包括以下步骤：

采集步骤S110：通过PLC模块对污水处理设备进行数据采集，得到设备运行数据。

污水处理站中的PLC模块以PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)为核心，通过污水处理站中各种传感器的输入和相关模拟量的输入，完成污水处理各设备的运行和调试。这些PLC模块与污水处理设备之间通过硬接线或RS485网络通信连接。

通过PLC模块得到污水处理设备的运行数据后，采用步骤S120中的采用无线通讯组件进行传输。

传输步骤S120：将设备运行数据通过无线通讯组件传输至监控中心。

无线通讯组件采用无线GPRS模块，无线通信组件之间采用的是GPRS协议进行通信，传输距离可达到几千米，并且无需编程，无需数据中心服务器及固定IP，即可让电脑通过GPRS读写远程的PLC模块中的数据。无线通讯组件可连接各种PLC模块，触摸屏，组态软件，而且GPRS掉线时可自动重连。

步骤S100中获得的污水处理设备的运行数据，经过步骤S200传输至监控中心，在得到监控中心返回指令后，执行步骤S130。

控制步骤S130：通过无线通讯组件接收监控中心返回的控制指令，并根据控制指令，对污水处理设备进行控制。

无线通讯组件接收到监控中心返回的指令，再传输给PLC模块。数据传输的过程采用MODBUS、MPI、PPI通讯协议进行。PLC模块在接受到来自监控中心返回的指令后，对相关设备进行控制。

参见图2所示的应用于监控中心的污水处理方法流程图，该方法包括以下步骤：

接收步骤S210：通过无线通讯组件接收来自污水处理站的设备运行数据。

监控中心通过组态软件对污水处理的整个过程进行管控，可检测污水处理各设备的运行状况和实时数据更新。监控中心也部署了无线通讯组件的接收端，可接收来自污水处理站部署的无线通讯组件发出的设备运行数据，传输过程采用GPRS通讯协议。

发送步骤S220：根据所述设备运行数据生成控制指令，并将所述控制指令通过无线通讯组件发送至所述污水处理站。

监控中心根据实际设备运行数据，生成相关的控制指令，用于进一步控制污水处理的过程。得到的控制指令通过无线通讯组件接收端向污水处理***发送控制指令。

通过本实施例提供的方法，采用了无线通讯组件代替了当前污水处理***中的监控中心与PLC站之间的有线连接，解决了当前有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题。

实施例二

本实施例提供一种污水处理***，参见图3所示，包括污水处理站300和监控中心400。

污水处理站300包括：

PLC模块310，用于对污水处理设备进行数据采集，得到污水处理设备的运行数据。PLC模块与污水处理设备之间通过硬接线或RS485网络通信进行数据传输。

无线通讯组件320，用于将设备运行数据传输至监控中心；还用于接收监控中心返回的控制指令。

无线通讯组件为无线GPRS模块，包括报警子模块，用于实时监控无线GPRS模块的通讯状态，并且在发生通信故障时发出报警提醒短信和远程控制短信。

无线通讯组件320与PLC模块310之间采用通过MODBUS、MPI、PPI通讯协议进行数据传输。

太阳能发电自动切换装置330，当发生断电时，太阳能发电自动切换装置会自动向PLC模块进行供电，由于太阳能发电设备存储的电量要大于传统不间断电源，具有供电持续时间长的优点，可提升污水处理***的安全性和稳定性。

为了防止出现异常断电时造成的***元件损坏情况，各PLC站中均配备了大容量不间断电源，当发生异常断电时这些大容量不间断电源会为PLC站持续供电。但传统的不间断电源存在着供电时间较短、成本高的缺点。在本实施例中，使用太阳能发电自动切换装置来代替大容量不间断电源，在***供电正常时会将太阳能转化为电能进行储存。当发生异常断电时，太阳能发电自动切换装置会自动向PLC模块供电，保证PLC模块的正常运行，而且太阳能供电装置的供电持续时间较长，用电成本很低。

监控中心400包括：

无线通讯组件410，用于接收来自污水处理站的设备运行数据，还用于将所述控制指令发送至所述污水处理站。

监控中心400的无线通讯组件410与污水处理站300中的无线通讯组件320通过GPRS通讯协议进行数据交互。GPRS(General Packet RadioService)是通用分组无线服务技术的简称，属于第二代移动通信中的数据传输技术，具有网络覆盖范围广、网络状态稳定的特点。

处理器420，根据污水处理设备运行数据处理并生成控制指令，通过组态软件监测各设备运行的实时状况，经过处理器420分析处理后，通过无线通讯组件410将控制指令传递给污水处理站300中的无线通讯组件320，再通过PLC模块310进一步对污水处理过程进行控制。

传统的污水处理***中，监控中心与污水处理站之间具有较长的距离，常为几百米量级，采用的是有线通讯。由于污水处理站的设备较多，而且环境恶劣，有线通讯的铺设成本会很高，而且施工过程复杂。后期使用中一旦出现线路故障，检查线路故障会非常困难。在本实施例中，在监控中心与污水处理站之间通过无线通讯组件进行连接，即可解决传统有线通讯方式中存在的施工复杂、成本较高、检查不便的问题。

而且为了提升污水处理***的用电可靠性，使用了太阳能发电自动切换装置，解决了传统不间断电源存在的供电持续时间较短、大容量不间断电源成本较高的问题。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污水处理的通讯方法，其特征在于，应用于污水处理站，所述方法包括：

采集步骤：通过PLC模块对污水处理设备进行数据采集，得到设备运行数据；

传输步骤：将所述污水处理设备运行数据通过无线通讯组件传输至监控中心；

控制步骤：通过所述无线通讯组件接收所述监控中心返回的控制指令，并根据所述控制指令，对所述污水处理设备进行控制。

2.一种污水处理的通讯方法，其特征在于，应用于监控中心，所述方法包括：

接收步骤：通过无线通讯组件接收来自污水处理站的设备运行数据；

发送步骤：根据所述污水处理设备运行数据生成控制指令，并将所述控制指令通过无线通讯组件发送至所述污水处理站。

3.一种污水处理站，其特征在于，所述污水处理站包括：

PLC模块，用于对污水处理设备进行数据采集，得到污水处理设备的运行数据；

无线通讯组件，用于将所述污水处理设备的运行数据传输至监控中心；以及，接收所述监控中心返回的控制指令；

所述PLC模块，还用于根据所述控制指令对所述污水处理设备进行控制。

4.根据权利要求3所述的污水处理站，其特征在于，还包括太阳能发电自动切换装置，当发生断电时，所述太阳能发电自动切换装置向所述PLC模块供电。

5.根据权利要求3所述的污水处理站，其特征在于，所述PLC模块与所述污水处理设备之间通过硬接线或RS485网络通信连接。

6.根据权利要求3所述的污水处理站，其特征在于，所述无线通讯组件为无线GPRS模块。

7.根据权利要求6所述的污水处理站，其特征在于，所述无线GPRS模块，包括报警子模块，用于实时监控无线通讯状态，并且在发生通信故障时发出报警提醒短信和远程控制短信。

8.根据权利要求3所述的污水处理站，其特征在于，所述无线通讯组件与所述PLC模块之间采用通过MODBUS、MPI、PPI通讯协议进行数据传输。

9.一种监控中心，其特征在于，包括：

无线通讯组件，用于接收来自污水处理站的设备运行数据；

处理器，用于根据所述污水处理设备运行数据生成的控制指令；

所述无线通讯组件，还用于将所述控制指令发送至所述污水处理站。

10.一种污水处理***，其特征在于，包括如权利要求3至8任一项所述的污水处理站和如权利要求9所述的监控中心。