一、需求說明
生活生產(chǎn)中產(chǎn)出了大量污水，處理過程中常會遇到各種各樣的溫室問題，比如：格柵機堵塞、提升水泵易損壞、污水處理運維管理人員多，成本高等問題。對此。基于聚英物聯(lián)網(wǎng)的污水監(jiān)控管理系統(tǒng)，適用于生活污水控制、樓宇污水監(jiān)控等場合，管理人員可以通過手機安卓/蘋果APP、電腦網(wǎng)頁平臺/PC端軟件實現(xiàn)遠程無人值守自動管理。
二、功能概述
方案可實現(xiàn)污水液位監(jiān)測，聯(lián)動水泵控制，水泵工作模式設定，水泵運行過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控，水泵自動保護，能耗監(jiān)測，本地數(shù)據(jù)查看，本地手動控制，主動報警，故障追溯分析等功能。
污水控制系統(tǒng)中的水泵支持定時控制,根據(jù)出水量自動控制水泵、水閥等設備，實現(xiàn)自動調(diào)整液位,當設備處于斷網(wǎng)情況時也可以自動執(zhí)行，同時當儲水液位異?；蚬┧O備出現(xiàn)故障時可推送手機遠程報警,便于管理員處理突發(fā)事件。
三、通訊架構(gòu)
基于4G/以太網(wǎng)/無線WIFI通訊方式，結(jié)合智能監(jiān)控主機和水泵自動控制工藝實現(xiàn)對污水井、污水泵、污水池、消防泵等污水處理場合的水位自動管控，通過聚英物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)對水泵的遠程監(jiān)控，實現(xiàn)無人值守，全自動化管理。
四、系統(tǒng)功能說明
1、液位數(shù)據(jù)監(jiān)測
液位監(jiān)測采用投入式液位傳感器+超聲波液位監(jiān)測雙重測量方式，以保證測量數(shù)據(jù)的準確性，投入式液位傳感器采用壓力工作原理檢測液位數(shù)據(jù)，通過4-20ma模擬數(shù)據(jù)方式傳輸至監(jiān)控柜主機;超聲波液位傳感器采用超聲波測距方式進行測量，針對污水池中雜物較多情況，測量污水液位距離水池箱頂部的距離，水池總高度減去測量距離獲取實際液位數(shù)值，傳感器通過485或4-20ma方式連接至監(jiān)控柜主機。
2、液位自動控制
水處理泵站一般包含主水泵、備用泵2個水泵，污水自動控制系統(tǒng)可設置多級液位自動控制主水泵和備用泵啟停，液位包含低水位，高水位，警戒水位，超高報警水位等四種。
比如0-1米的污水池，當污水液位大于0.45米是啟動主水泵，當污水液位大于0.5米警戒水位時啟動主水泵和備用泵，以控制污水液位迅速回落，當污水液位大于0.52米報警水位時，啟動報警器通知管理員及時處理。
3、水泵工作模式
水泵輪換控制自動計算主水泵和備用泵的工作時間，實現(xiàn)水泵自動輪值和互為備用，也可實現(xiàn)注水泵和備用泵的交替啟停，保護水泵壽命。
4、水泵工作監(jiān)控
通過組態(tài)工藝仿真界面展示水泵的啟停狀態(tài)、電流、電壓、工作頻率等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)曲線可隨時查詢水泵自動工作過程中的歷史數(shù)據(jù)。
5、水泵保護
☆缺相保護
通過檢測水泵A/B/C三相工作電壓數(shù)據(jù)，當任意一項電壓低于保護電壓時，水泵無法啟動，并主動報警通知工作人員;
缺相檢測設置
☆超流保護
通過檢測水泵A/B/C三相工作電壓數(shù)據(jù)，當任意一項電流超過保護電流時，水泵無法啟動，并主動報警通知工作人員;
☆重啟保護
水泵自動工作過程中，由于電壓不穩(wěn)，啟動后瞬時電流超過預設保護電流導致正常啟動，系統(tǒng)通過檢測水泵啟動狀態(tài)及啟動狀態(tài)下的工作電流，實現(xiàn)狀態(tài)不同步時間隔2s自動重新啟動水泵，直至水泵啟動，工作電流同步。當自動重啟超過3次，仍不能正常啟動時，主動發(fā)送報警信息至管理員，及時處理異常情況。
7、本地數(shù)據(jù)監(jiān)控
智能監(jiān)控柜標配的8寸組態(tài)屏，工作人員可以本地查看實時監(jiān)測的液位、水泵工作狀態(tài)，電壓、電流、管道壓力等數(shù)據(jù)。
8、本地控制
工作人員可通過本地的手動控制按鈕或組態(tài)屏觸摸控制實現(xiàn)對水泵的啟動、停止操作。
9、主動報警
當系統(tǒng)工作過程中的水位、壓力、電壓、電流、電量、啟停狀態(tài)等數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可通過監(jiān)控平臺聲音報警提示，手機APP消息推送，微信消息通知，工作人員手機電話、短信報警等方式實現(xiàn)多種報警通知，方便工作人員及時處理，防止漏報造成的事故隱患。
10、故障追溯分析
由于現(xiàn)場供電等原因，按照水泵的功率參數(shù)計算保護電壓、報警電流等數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)預設參數(shù)與水泵實際工作運行過程中的電壓、電流等數(shù)據(jù)仍然有一定的差異，所以水泵控制系統(tǒng)的初次運行過程中可能會出現(xiàn)預設電壓、電流等參數(shù)的異常報警。當出現(xiàn)水泵異常報警、異常啟動、污水溢出等故障情況時，通過聚英云平臺的數(shù)據(jù)記錄，歷史曲線等功能實現(xiàn)對故障情況的追溯分析，以修正改進水泵自動運行的工藝參數(shù)，確保不會出現(xiàn)二次同類故障。
五、硬件設備
1、水泵監(jiān)控箱
1.1、功能說明
☆1-4個水泵(4.5kw-7.5kw)控制;
☆可擴展現(xiàn)場聲光報警器控制接口;
☆投入式液位傳感器、超聲波液位傳感器、浮球液位開關等水位傳感器數(shù)據(jù)實時采集監(jiān)控;
☆水泵工作電壓、電流、功率、電量、頻率、啟停狀態(tài)數(shù)據(jù)實時采集監(jiān)控;
☆水泵限流保護;
☆監(jiān)控柜柜門狀態(tài)監(jiān)測，防止盜開、誤開;
☆4G全網(wǎng)通和以太網(wǎng)/WIFI通訊方式可選，可根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡環(huán)境選擇對應聯(lián)網(wǎng)方式，4G方式支持移動/聯(lián)通/電信SIM卡;
☆8寸組態(tài)屏，可實現(xiàn)現(xiàn)場顯示水池液位，水泵工作電壓、電流、液位、壓力等實時數(shù)據(jù)，也可通過觸摸控制水泵啟停;
☆主機內(nèi)置PLC智能邏輯自控功能：
1、定時控制----年月日時分秒自定義設置時間控制，可循環(huán);
2、輸出互鎖----自定義輸出通道與輸出通道之間的互鎖關系;
3、開關量聯(lián)動----手動開關或開關量觸發(fā)設備與控制輸出聯(lián)動;
4、模擬量自動控制----自定義模擬量上下限閾值，觸發(fā)后自動控制;
5、場景控制-----自定義完整的邏輯控制觸發(fā)條件;
6、70組規(guī)則設定----多達70組規(guī)則條件設定，滿足多種邏輯要求。
2、傳感器
3、產(chǎn)品選型
六、監(jiān)控平臺軟件
1、軟件簡介
聚英智慧水利監(jiān)控平臺提供安卓/蘋果手機APP、電腦端監(jiān)控平臺、微信監(jiān)控平臺等多終端軟件，通過4G/網(wǎng)絡方式與智能水泵控制箱進行遠程通訊，實現(xiàn)水泵遠程控制，水泵工作過程中的電壓、電流、電量、頻率、水池水位、管道壓力等數(shù)據(jù)遠程采集，水泵自動運行工藝參數(shù)支持遠程修改，實時生效，脫機執(zhí)行，支持APP、微信消息、電話、短信等多種報警方式，平臺具有數(shù)據(jù)記錄分析功能，可對水泵控制系統(tǒng)運行過程中的工作數(shù)據(jù)進行記錄備份，故障分析，行為追溯。
2、功能描述
2.1、組態(tài)仿真工藝
通過組態(tài)工藝仿真界面展示水泵的運行場景，支持單泵站組態(tài)場景展示，也支持多泵站集中組態(tài)場景監(jiān)控。
2.2、數(shù)據(jù)實時監(jiān)控
通過手機/電腦/監(jiān)控中心大屏多終端監(jiān)控水泵的啟停狀態(tài)、保護狀態(tài)、電流、電壓等實時運行數(shù)據(jù)。
監(jiān)測各泵站的污水池液位、管道瞬時流量，累計流量、壓力等數(shù)據(jù)。
2.3、邊緣計算
☆根據(jù)液位工況，自動進行雙泵交替控制等功能。
☆根據(jù)水泵工況，及時預警通知。
☆系統(tǒng)對于重要的應用控制功能，采用邊緣計算方式。通過配置邏輯策略，在本地硬件策略引擎方式，使得可脫離于云平臺在本地自動運行。
☆通過邊緣計算，采集控制終端可根據(jù)外界采集信息快速處理達到快速控制的需求。
2.4、云策略控制
☆用戶可在通過手機app、電腦WEB平臺、電腦PC端軟件添置定時控制、觸發(fā)控制、邏輯控制等，用于控制、提醒、預警當前狀態(tài)。
☆用戶可配置調(diào)度規(guī)則，事件規(guī)則，可快速配置自定義的自動化控制流程;
☆支持跨設備水泵組之間相互聯(lián)動;
2.5、事件主動報警
☆用戶可對傳感采集信息啟用報警通知。系統(tǒng)可通過消息推送、微信推送、短信通知方式提醒用戶。
2.6、數(shù)據(jù)記錄分析
☆用戶可對設備運行狀態(tài)、控制流程、報警事件、其它信息進行分類統(tǒng)計、展示以及數(shù)據(jù)下載?！ ?/p>
2.7、賬號權(quán)限管理
針對不同的用戶，對指定的設備擁有不同的權(quán)限：
☆管理權(quán)限：設備信息管理權(quán)限、刪除設備權(quán)限、控制權(quán)限、分享權(quán)限、設備內(nèi)部參數(shù)配置權(quán)限、云策略控制配置權(quán)限。
☆編輯權(quán)限：設備信息管理權(quán)限。
☆操作權(quán)限：對設備進行遠程控制的操作權(quán)限。
☆只讀權(quán)限：查看設備的實時狀態(tài)、查看設備的歷史數(shù)據(jù)、曲線、統(tǒng)計報告。
2.8、GIS地圖定位
☆通過GIS地圖方式對設備進行直觀的地域信息展示。
☆以自動巡檢展示的方式自動顯示設備的動態(tài)信息
☆支持在GIS地圖模式下，對設備進行手動預覽、操作自動跳轉(zhuǎn)等功能。
2.9、集中監(jiān)控
☆通過柵格布局方式集中監(jiān)控多個泵站、多臺水泵的實時工作運行數(shù)據(jù)、報警信息，統(tǒng)一展示，集中管控，清楚明了。
2.10、故障追溯分析
通過平臺的數(shù)據(jù)記錄、歷史曲線、操作記錄功能實現(xiàn)對水泵運行故障的分析追溯功能。
