CN110244622A - 一种区域内分散型污水净化站远程集中控制*** - Google Patents

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张军保
于一凡
李晓新
曹海燕
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Abstract

一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，终端节点设置有主控制器，所述的终端节点为同一区域内的数量至少两个的设置在的污水厂内的水泵和风机，利用单片机直接控制水泵和风机的启停；所述的风机设置有延时单元；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点之间通过近距离无线组网通讯技术Zigbee进行连接；数据无线传输中心节点配一个无线终端设备进行连接。在实现污水处理***远程监控和管理的同时，大大降低了分散型或者小型污水净化的设备成本和人员投入，此外，远程控制还具有自动组网，自动运行的功能，更有利于实现无人值守的运营。

Description

一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***
技术领域
本发明属于污水净化站辅助设备领域，尤其涉及一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***。
背景技术
随着我国居民生活水平的不断提高，生活污水的排放量也在日益增加。现阶段，由于国内集中式城镇污水厂建设已经趋于饱和，污水处理设施未来发展的主要趋势就是小型化和分散化，用以解决广大农村或偏远地区的环境治理需求。然而，污水设备的小型化和分散化存在着以下突出问题：远程的集中控制及管理***没有建立；小型污水处理设备的成本相对较高；分散的小型污水设备的管理和运营问题。
现有的分散型污水处理设备成本中电控设备成本较大，约为总成本的30%左右，因此缩减电控设备的成本势在必行。实现区域内多个分散型污水净化的远程集中监控及管理，不仅能够降低设备投资成本，还大大减少了人员成本。以一个处理能力为2万吨/天的城镇污水厂为例，通常的操作人员配置不超过20人，其服务人口约15万人左右，相当于5万户。如果换到15万人口的农村地区，即使每5户共用一个小型污水处理站，污水站的总数也需要10000个，即使200人的操作队伍，也很难确保设备全部正常运转，而且运营开支将会非常大。
村镇内污水处理站的特点是规模小，且分布范围较为广泛，若是每一个处理站都配套传统的电控和数据传输***，其投资费用非常大；若不配套相应的电控及数据传输设备，则人力成本所占比重最大，假设每个站都派专人值守，人工费用将占到运行费的95%以上。在污水处理技术相对日趋成熟的今天，如何降低投资及运营费用成为了各企业的重中之重。而区域内分散型污水处理站的远程集中控制及管理***就是最有效手段之一。
因此，设计开发一种实现区域内多个分散型污水净化的远程集中控制及管理的***，用以降低小型或者分散型污水净化***的成本，在保证***正常运营的前提下，实现区域内多个分散型污水处理站的远程集中监控及管理，大大减少人员投入是势在必行的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，改变以往每台设备都配一个DTU或网关设备进行通讯的情况，实现多个污水站就近收集、就近处理，再将整体信号统一发送的功能，降低设备投资和运营成本。
一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，包括：数据中心、数据无线传输中心节点、中心节点、终端节点，其中，所述的终端节点设置有主控制器，所述的终端节点为同一区域内的数量至少两个的设置在的污水厂内的水泵和风机，利用单片机为核心控制器替代现有电控箱内各个电气元件，与各个污水厂的水泵、风机直接相连，利用单片机直接控制水泵和风机的启停；所述的风机设置有延时单元；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点之间通过近距离无线组网通讯技术Zigbee进行连接；数据无线传输中心节点配一个无线终端设备进行连接。
进一步的，所述的终端节点主控制器拟采用AVR系列8位CPU。
进一步的，所述的终端节点主控制器采用PCB继电器来直接驱动水泵和风机。
进一步的，所述的终端节点与终端节点之间安装有中继装置。
进一步的，所述的终端节点与数据无线传输中心节点之间的传输路径上安装有中中继装置。
进一步的，所述的终端节点设置有时钟单元。
进一步的，所述的终端节点设置有显示单元，所述的显示单元采用图形点阵液晶模块。
在工作做过程中，进水时，单片机远程控制水泵和风机打开，其中风机并不是一直运行，而是通过将终端节点中添加时钟单元，控制设备用电的最高性价比；进水停止时，单片机远程控制水泵和风机关闭，风机增设延时单元，用以处理水泵关闭后残余污水。同一区域多个终端节点之间通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee连接，实现终端节点之间的自组网；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点的连接也是通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee，所述的终端节点与终端节点之间、终端节点与数据无线传输中心节点之间的传输距离大于5km或者中间传输路径上受环境的影响较大，如高大的遮挡物、高压电网等的情况下可在其传输路径上加装有中继装置。数据无线传输中心节点配一个DTU或网关设备进行通讯的，改变了以往每个污水厂均需配置DTU或网关设备的情况数据中心与数据无线传输中心节点之间的设有云端服务器，实现数据的交换。
本发明提供了一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，在实现污水处理***远程监控和管理的同时，大大降低了分散型或者小型污水净化的设备成本和人员投入，此外，远程控制还具有自动组网，自动运行的功能，更有利于实现无人值守的运营。
附图说明
图1为本发明的工作结构示意图；
图2为终端节点主控制器AVR系列CPU精简原理图；
图3为终端节点主控制器原理图；
图4为时钟单元电路原理图；
图中： 1、数据中心；2、数据无线传输中心节点；3、终端节点水泵；4、终端节点风机。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，包括：数据中心1、数据无线传输中心节点2、中心节点、终端节点，其中，所述的终端节点设置有主控制器，所述的终端节点为同一区域内的数量至少两个的设置在的污水厂内的水泵3和风机4，利用单片机为核心控制器替代现有电控箱内各个电气元件，与各个污水厂的水泵、风机直接相连，利用单片机直接控制水泵和风机的启停；所述的风机设置有延时单元；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点之间通过近距离无线组网通讯技术Zigbee进行连接；数据无线传输中心节点配一个无线终端设备进行连接。
进一步的，所述的终端节点主控制器拟采用AVR系列8位CPU。
进一步的，所述的终端节点主控制器采用PCB继电器来直接驱动水泵和风机。
进一步的，所述的终端节点与终端节点之间安装有中继装置。
进一步的，所述的终端节点与数据无线传输中心节点之间的传输路径上安装有中中继装置。
进一步的，所述的终端节点设置有时钟单元。
进一步的，所述的终端节点设置有显示单元，所述的显示单元采用图形点阵液晶模块。
在工作做过程中，进水时，单片机远程控制水泵和风机打开，其中风机并不是一直运行，而是通过将终端节点中添加时钟单元，控制设备用电的最高性价比；进水停止时，单片机远程控制水泵和风机关闭，风机增设延时单元，用以处理水泵关闭后残余污水。同一区域多个终端节点之间通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee连接，实现终端节点之间的自组网；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点的连接也是通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee，所述的终端节点与终端节点之间、终端节点与数据无线传输中心节点之间的传输距离大于5km或者中间传输路径上受环境的影响较大，如高大的遮挡物、高压电网等的情况下可在其传输路径上加装有中继装置。数据无线传输中心节点配一个DTU或网关设备进行通讯的，改变了以往每个污水厂均需配置DTU或网关设备的情况数据中心与数据无线传输中心节点之间的设有云端服务器，实现数据的交换。
以实现某城镇乡村污水处理过程的自动监控为例，实现该区域内多个分散型污水净化的远程集中控制及管理。***节点分为数据中心、数据无线传输中心节点、终端节点构成。终端节点为区域内各个污水厂的水泵和风机等设备，用于实现污水处理设备的实时在线监控及与中心节点的数据交互；同一区域多个污水厂的终端节点之间通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee连接；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点的连接也是通过一种低功耗的近距离无线组网通讯技术Zigbee；区域内多个污水厂集中设置一个中心节点并配一个网关设备进行通讯，改变了以往每个污水厂均需配置DTU或网关设备的情况；此外，中心节点除了与终端节点之间进行数据交互外，还负责将接收到的数据经485总线上传至RTU设备，数据中心将从RTU的云端服务器中调取数据。
本发明提供了一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，在实现污水处理***远程监控和管理的同时，大大降低了分散型或者小型污水净化的设备成本和人员投入，此外，远程控制还具有自动组网，自动运行的功能，更有利于实现无人值守的运营。
以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：包括：数据中心、数据无线传输中心节点、中心节点、终端节点，其中，所述的终端节点设置有主控制器，所述的终端节点为同一区域内的数量至少两个的设置在的污水厂内的水泵和风机，利用单片机为核心控制器替代现有电控箱内各个电气元件，与各个污水厂的水泵、风机直接相连，利用单片机直接控制水泵和风机的启停；所述的风机设置有延时单元；多个终端节点中间区域设有数据无线传输中心节点，多个终端节点与数据无线传输中心节点之间通过近距离无线组网通讯技术Zigbee进行连接；数据无线传输中心节点配一个无线终端设备进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点主控制器拟采用AVR系列8位CPU。
3.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点主控制器采用PCB继电器来直接驱动水泵和风机。
4.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点与终端节点之间安装中继装置。
5.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点与数据无线传输中心节点之间的传输路径上安装有中继装置。
6.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点设置有时钟单元。
7.根据权利要求1所述的一种区域内分散型污水净化站远程集中控制***，其特征在于：所述的终端节点设置有显示单元，所述的显示单元采用图形点阵液晶模块。
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