污水处理站智慧化运维管理平台介绍

    一、概述

    近年来***把农村生活污水处理设施及配套管网建设作为加快美丽乡村建设的重要内容，着力补齐农村人居环境整治短板、***提升农民群众生活质量。随着建设社会主义新农村步伐的加快，农村水污染治理及水环境综合整治已成为新农村建设的重要部分。生活污水是首要污染源，会造成江河湖泊、地下水等水体环境受到污染，有效地治理农村污水，不仅改善水体环境、又能缓解农业用水紧张形势。

    农村生活污水处理系统主要是将居民的生活污水经污水收集管网收集到污水处理站，采用组合型生物接触氧化法污水处理技术进行处理。但农村污水处理站地点分布广泛，要了解成百上千处农村生活污水处理设施的运行状态，必须派人去现场观察，这不仅造成人员、时间上的浪费，还产生不必要的物资开销。而且各村安排的监管人员大多是本村村民兼职，专业知识欠缺，导致污水处理设施运营不到位，出水难以达标，有部分污水处理设施甚至瘫痪或荒废，根本无法做到有效监管。

    因此急需对农村污水处理工艺的系统化研究，提出适合我国现状的农村污水处理系统运维管理的解决方案。利用物联网与大数据技术，结合农村污水处理工艺，设计并研发一套适用于分散式农村生活污水处理智能远程监控系统，可大大提高运维效率，降低运行维护成本，终端可快捷的实现远程监测各污水处理站的进出水水质及水量、污水处理设施运行状态、数据异常自动报警，统计分析设施运行时间、水质达标情况，也可实现视频/图像监控，远程控制污水处理设施中格栅机、提升泵、鼓风机等设备的启停。

    该系统是项目建设管理单位，运营单位、政府主管部门集中管理污水处理设施的重要手段，特别是针对分散式农村污水处理设施运行，投资效率评估与监管意义重大，有利于提升农村生活污水处理设施的运行效率和标准化管理水平，改善农村人居环境和生态环境，助推乡村振兴。

    二、建设目标

    通过物联网、信息化、自动化技术对陕西省农村生活污水处理设施进行全过程监管、有利于环境监管部门、建设单位、运营单位***掌握运行治理情况、异常情况，达到规范运行、规范治理、规范排放的目标。

    三、系统介绍

    西安华浦水处理设备有限公司根据多年从事污水处理行业与许多项目落地的经验，提供一种农村分散式污水处理设施智能远程监控管理系统，以设备的远程运维为主，数据分析、视频监控等功能加以补充和主要满足用户场景的应用、数据的时效性的解决方案。具有状态监控、故障报警、运维管理、历史查询、用户管理、权限管理、角色管理、流程管理等功能，是一个节能、***、操作灵活的智能监控系统，降低农村污水处理站的运行成本并提高运行效率。为不同服务对象（运营高管、运营主管、运营工程师、环境监察者、污水站负责人、信息管理员）提供专业的系统支撑，帮助企业建立专业化、标准化运营管理体系。

    3.1系统架构

    农村污水处理站远程管理监控系统由设备层、采集层、平台层、应用层四层组成。

    设备层：主要有PLC、采集器、传感器、仪表、摄像头和各种控制机构组成。

    采集层：负责数据采集、边缘计算、网络通信和云平台接入。

    平台层：主要负责通信链路处理、设备接入、数据存储和云计算。

    应用层：主要有设备维护快线、数据平台、视频监控、组态应用和手机应用。

    3.2远程数据采集

    工业智能网关作为云平台的边缘采集节点，负责采集污水站中的PLC设备及传感器的数据，并通过物联网协议经由4G/3G/WIFI/有线网络方式传输到污水站或云数据中心，实现生产数据的远程实时采集、传输与存储。实现对设备运行状态进行动态监控，关键部位监控，工艺状态异常时生成报警信息、历史数据查询等。

    3.3设备远程维护

    运维控制主要客户提供远程控制的功能，信息内容包括：变量名称、变量类型、当前值和写入值，通过监控平台对各个污水处理装置实现远程的启动与停止、故障的监测。远程设定设备的运行模式，自动与手动模式的切换。

    污水处理设施主要由主体工艺结构、风机、提升泵、回流泵、电磁阀、传感器、变频器、电机、基础设施等设备组成。安装位置大多在野外较偏远区域，区域跨度比较大，设备基本处于无人值守、自动运行的模式，污水设备的运维难度比较大，因此远程运维非常关键。

    四、主要功能

    1.大数据视窗

    2.地图模式

    以地图方式集中展示所有污水站项目的地理分布情况，系统可对污水站运行状态进行自动统计，包括正常运行设备数量、报警设备数量等，用户点击任意项目可查看该项目的概况描述，包括项目名称、项目基本信息、报警信息、状态信息等。

    3.数据模式

    3.1实时数据

    采集设备的运行数据，如水位、水压、瞬时电流、电压、电量等数据；采集污水的处理过程的数据，如排水量、水质检测值等数据；将采集的数据通过工业智能网关将故障信息上传到农村生活污水处理远程管理监控平台。

    3.2报警数据

    设备在运行中发生故障时，通过工业智能网关将故障信息上传到农村污水处理远程管理监控平台，为用户推送***的报警信息以及报警历史记录。通过对告警信息的数据诊断、判定故障，及时排除设备故障恢复运行。报警类型主要有设备故障报警、数据超标报警、运行负荷报警、维养到期预警、运行状态异常报警等，具体的报警类型可结合项目具体需求和硬件基础进行调整。

    3.3数据查询

    通过出水量、水质、能源消耗的历史数据智能分析，不断的持续改进工艺流程，降低能源消耗，提高污水处理设备的效率，降低运维成本。支持按站点、时间段、设备名称查询工况数据、过程参量、能耗数据、流量数据，可以列表、曲线方式直观展示，同时支持本地导出；主要有列表方式、曲线、饼状图等形式展现数据的变化。

    3.4视频监控

    污水处理工艺基本都处于农田偏远的地方，通过视频实现远程了解污水站情况，记录现场操作记录流程，通过对接污水处理站点视频监控等，实现对站点重要区域24小时全天侯高清视频监控、视频智能分析报警（需视频监控系统支持）、事后调查取证等应用，支持实时进行视频查看，视频回放查看等操作。

    4.云组态软件

    4.1PC端

    4.2手机端