一、行業(yè)背景

隨著城市化進(jìn)程的加速，污水處理廠承擔(dān)著越來越重要的任務(wù)，需要高效、穩(wěn)定地處理大量污水，以滿足環(huán)保要求。在某大型污水處理廠中，其自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用了可編程邏輯控制器（PLC）來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)處理環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制。這些PLC分布在污水處理廠的不同區(qū)域，如進(jìn)水提升泵房、生物處理池、二沉池、消毒車間等，負(fù)責(zé)控制水泵、風(fēng)機(jī)、攪拌器等設(shè)備的運(yùn)行。

二、遇到的問題

數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定：由于污水處理廠面積較大，部分PLC設(shè)備距離中控室較遠(yuǎn)，傳統(tǒng)的有線傳輸方式在長距離布線過程中容易受到電磁干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟包、延遲等問題，影響對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)調(diào)控。

設(shè)備管理困難：眾多的PLC設(shè)備以及相關(guān)的傳感器、執(zhí)行器等，其運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測和管理工作繁雜。人工巡檢效率低，難以發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障隱患，一旦設(shè)備突發(fā)故障，可能導(dǎo)致整個(gè)污水處理流程中斷，造成環(huán)境污染等嚴(yán)重后果。

數(shù)據(jù)整合與分析不足：各個(gè)PLC獨(dú)立工作，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)，缺乏有效的整合手段。無法對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，難以挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，為優(yōu)化污水處理工藝、降低能耗等提供決策依據(jù)。

三、解決方案

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

在污水處理廠的各個(gè)PLC設(shè)備旁部署物通博聯(lián)PLC數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)支持多種通信協(xié)議，如Modbus、Profibus等，可與不同品牌和型號(hào)的PLC設(shè)備進(jìn)行無縫連接，實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、故障報(bào)警等信息。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)具備多種通信接口，如以太網(wǎng)、4G/5G等，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇合適的傳輸方式將采集到的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)傳輸層。

建設(shè)污水處理廠的組態(tài)監(jiān)控平臺(tái)，網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)接到平臺(tái)上，為污水處理廠的管理人員、運(yùn)維人員等不同用戶提供多種訪問方式，如Web端、移動(dòng)端等。用戶可以通過這些終端設(shè)備隨時(shí)隨地訪問查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、接收報(bào)警信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析報(bào)表查詢等操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

（二）實(shí)現(xiàn)功能

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與傳輸：網(wǎng)關(guān)能夠兼容多品牌PLC協(xié)議，能夠按照設(shè)定的頻率實(shí)時(shí)采集PLC設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)或云平臺(tái)中，確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

設(shè)備全面監(jiān)控與管理：對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等信息，能夠?yàn)槊颗_(tái)設(shè)備建立詳細(xì)的檔案，記錄設(shè)備的基本信息、維護(hù)記錄、維修歷史等。

故障預(yù)警與報(bào)警處理：一旦設(shè)備發(fā)生故障，平臺(tái)會(huì)立即發(fā)出報(bào)警通知，包括微信、短信、郵件等多種方式，通知相關(guān)維護(hù)人員迅速處理。同時(shí)，平臺(tái)會(huì)記錄故障發(fā)生的時(shí)間、類型、相關(guān)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等詳細(xì)信息，為故障排查和修復(fù)提供依據(jù)。

數(shù)據(jù)分析與決策支持：通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，挖掘數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)和規(guī)律，為優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、降低能耗提供建議，從而實(shí)現(xiàn)污水處理廠的高效、節(jié)能、環(huán)保運(yùn)行。

遠(yuǎn)程操作與控制：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)整時(shí)，維護(hù)人員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如啟停設(shè)備、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等，避免了維護(hù)人員在惡劣環(huán)境下頻繁到現(xiàn)場操作，提高了工作效率。

審核編輯 黃宇