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物联网技术在自动化污水处理系统中的应用
物联网做为一个新兴的技术层面，正在迅速改变社会的日常生活，同样在工业自动化领域，物联网也正带来和影响着深层次的变革。工业自动化工程往往处在地域偏僻、环境恶劣以及基础设施不理想的地方，而且具有分散地域广、自动化程度参差不齐等特点，难以进行集中管理。工程现场情况错综复杂，如何准确及时地获取现场设备运作情况并下达控制指令，对于生产安全、成本控制、高效协作有着深远的影响。以污水处理厂为例，厂区一般选址较偏僻，面积大，结构复杂，安全等级要求非常高。但是日常维护很多情况下还是采用轮巡检查策略，由值班人员定时到现场查看。这种模式浪费人力且故障规避率低。将物联网应用于污水处理厂之后，各个系统运行参数、状态在中控室一目了然，而且可以调取现场摄像头视频进行检查确认，做到了快速反应、精确定位、及时报警。一、系统构成1.1网络搭建污水处理厂在进行污水处理时，采用分层分布式结构网络控制，即SCADA(SupervisoryControlDataAcquisition)系统，对现场的设备进行监控，实现了数据采集、设备控制、参数调节、设定及故障报警等各项功能。该控制系统共分为现地控制层(分控站)、主控级(中控室)、云端控制(便携人机设备)。1.2硬件设计中央控制室的监控管理系统对全厂进行自动控制，它通过工业以太网与各现场控制的PCL站进行连接。两套工作站互为热冗余配备，故障时互为备用。中控制室设立了电动投影屏幕和投影仪，显示全厂工艺流程图及设备运行状态;每个分控站配置一套智能控制柜。柜内包括可编程序控制器、HMI、冗余光纤交换机、通信扩展接口和附件等。根据污水处理厂的处理工艺及设备特点，技术人员在进行现场安排与系统布置时，应根据实际需求设置多个PLC现场子站。现场子站的控制系统是可编程序控制器PLC，人机界面选用工控触摸屏。在控制柜内配置了远程通信从站模块。远程通信模块通过二层隧道协议来实现数据传输，如PPTP和L2TP协议。根据现场实际情况，在没有配置有线以太网络的站点还增配了4G模块，4G模块通过电信手机卡接入互联网。移动设备的远程监控终端采用远程监控系统搭建物联网络。远程监控终端主要作用在于数据采集、情报监控以及控制中枢指令的下达。平板电脑、智能手机、便携式笔记本在安装监控软件后实现对污水厂物联网络的无缝连接。1.3软体及功能现场控制单元实时采集各个终端站传送的各类数据和信号，通过人机界面展现设备工艺运行情况，包括工艺流程图、系统供电图、工艺参数、电气参数、电气设备运行状态等;操作站以人机对话方式指导操作，相关人员按照界面提示操作设备;在进行数据处理时，要严格校验检测来自各现地控制单元的实时数据和设备状态信息，对故障报警信息进行突出和集中显示。中央控制单元实现系统具有强大的故障检测和诊断功能，能够有效分析和检测出各种常见故障。它通过收集和整理各现地控制单元的数据及状态信息的方式，有效地判断了数据的准确性和可靠性，并可根据具体需要生成数据报表、历史数据、历史曲线等。远程人机终端，能够实时显示各现地控制单元的状态。通过总网络控制计算机及通讯装置;根据从中控站上传的分站数据进行系统的分析，实时刷新系统的相关数据和画面;能够对系统的运行数据和记录进行智能分析，在保证能耗不变的情况下实现效益最大化;最重要的是系统采用分层分布式控制方式，降低总线网络的通讯负荷、通讯误码率，同时使网络结构更清晰、检修维护更方便。二、系统特点2.1系统结构特点系统基础通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，可根据具体要求增加或删除任意一个节点，同时影响其他通讯设备的功能。系统采用先进的监控操作站技术进行控制，它能够支持系统在不同网络条件正常运行，实现了多对象、多任务、多用户操作。同时，控制系统能够利用其自我诊断功能进行故障诊断，判断故障部位。在系统发生故障后，的状态会返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。2.2系统功能优点在分配相应的权限之后，现场任意分站点任一设备的启、停、数据读取等操作都可由中央控制室和云端系统进行控制。系统具备各种通用工业通信接口，如CAN工业总线接口、以太网络接口、IDE接口、和USB接口等等;操作系统和监控软件采用知名工控品牌，具备冗余、容错及灾难性恢复的功能。2.3系统集网特点将具备条件的污水厂接入物联网自动系统后，云端平台将具备可以查看多个污水厂的权限。实现辖区内所有污水厂的集中管理，对水量、水质等信息进行综合分析，集中处理，并制作数据统计报表，统计下发报警信息，形成一个自下而上反馈、自上而下监控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制结构。三、系统控制方式3.1现场控制级在现场控制级的智能控制柜负责管理子站点下属所有设备的运行、数据采集、视频采集的工作。在智能控制柜上有手动和自动两种控制模式，就地控制系统手动模式具备最高权限。能够直接操作现场设备，而不需要经过中央控制室授权。这种方式拜托了以前中控系统复杂的管理体系。现场人员只需要获取授权密码进行解锁，然后切入手动模式即可，安全可靠。3.2中央控制级系统具有多安全等级、操作权限设置、口令确认、设备连锁、自动报警等功能，并按照实际需要对重大事件进行发布到责任人，保证了系统的高效稳定运行。系统具有操作权限设置功能，可根据具体的操作需要，进行权利分配，有效地避免了设备的误动。此外，系统还具有软件自诊断功能，可以对相关设备进行故障诊断，一旦发现故障部位，系统便通过报警系统启动报警程序，报警画面随之弹出。系统可以及时将故障画面完整记录下来，以供使用者按照故障的时间、次序、名称等顺序进行查询。3.3网络控制级现场控制级完成了工控信号的采集，中央控制级完成了数据的分析、处理及汇总，网络控制级最终将控制系统接入物联网，实现了污水站系统整体的网络的云端链接。系统由监控管理级、过程控制级和现场级组成。系统的分级控制功能体现在对管理权限和报警信息的及时准确有效分配;充分考虑网络安全的需要，严格加密系统逐级分配管理权限，使管理工作井然有序。结束语系统将分散在污水厂独立运行的自动化系统集成网络，使各系统的数据通过通信网络汇集到中央控制室，再通过中控室分析处理后发送到云端平台。在终端人机界面，用户可以调取任一站点的工作信息，进而可以调取该站点任意节点的数据。实现了终端仪表和设备的物联网控制方式。&版权、出处：《价值工程》
深圳市鹏能投资控股有限公司（以下简称“鹏能”）成立于日。经营范围涉及电力系统规划及工程设计；咨询、招标代理；施工；监理；电气设备试验；电力设施维护；电表抄录；电力通讯；机电设备；新能源；物流；培训；房屋租赁等。目前拥有下属公司20家，员工3000余人，其中，中高级专业技术技能人才占员工总数的40%。成立以来，先后与南方电网、中国移动、深圳地铁、华为等知名企业进行合作，为电网建设与城市发展做出了重要贡献。2008年，与香港金城营造集团签署框架合作协议，正式跨入境外市场。
鹏能可为用户提供一站式电力服务，包括电力工程前期的咨询、规划设计；中期的安装、试验、监理；后期的电力设备维护与检测等。从客户的实际用电需求出发，组合业务链，定制最适合的用电解决方案，为客户提供专业化、多样化、高效率的卓越电力服务，为用户创造最大价值，共享绿色安全生活。
深圳市卓特环保节能技术有限公司成立于2008年，系深圳市兴源鼎新科技有限公司(原深圳水务集团有限公司二级企业)全资子公司，专业从事水质在线监测和水生态治理与修复、市政水务工程施工与运营、污泥料仓系统方案设计制造及安装、市政水务工程设备系统集成工艺方案设计制造及安装、一体化水处理设备设计及制造等。
深圳市鹏城电气有限公司1998年起源于深圳特区，在企业领导班子的带领下，一直致力于智能高低压成套设备、新能源充电桩及专用配电箱系统的研发、生产、销售，公司在高新科技园深圳软件园拥有一个研发中心，拥有多项自主研发产品及发明专利，是深圳市民营科技技术企业之一。石油公司部署物联网 提高生产效率
BI中文站 4月2日报道因为水力压裂法和水平井的使用，美国石油产量自2010年开始急剧增长。然而，全球石油供应量远远超过需求量，其结果是油价大幅下降，石油企业的收入急剧下降。为了解决这个问题，石油公司正在利用物联网（IOT）技术提高生产效率，以降低生产成本。在来自BI Intelligence的一份最新报告中，我们阐述了石油公司为什么正在将它们的油井、钻塔、勘探设备等生产设备连接到互联网，我们也在观察物联网将给石油公司将带去什么潜在价值。以下是该报告的要点：根据和埃森哲公司（Accenture）的一项最新调查。全球62％的石油和天然气公司高管表示，未来三到五年内，他们将在数字技术方面投入更多资金。石油和天然气公司将利用物联网设备和相关的分析法来勘察新的钻探点并提取石油。89％的石油和天然气公司高管表示，他们相信物联网能够提高生产效率。我们估计，采油点（主要是油井）所用设备的数量的年复合增长率（CAGR）将达到70％。这些设备将主要是与互联网连接的传感器，它们将被用于提供有关开采场地的环境指标。根据的研究，通过对现有的物联网解决方案进行全面优化，一个年收入500亿美元的石油和天然气公司可以将年收入提高近10亿美元。（谭思）【美国Business Insider作品的中文相关权益归腾讯公司独家所有。未经授权，不得转载、摘编等。】
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还能输入140字以物联网技术为基础的污水处理厂全过程监管系统分析--《科学中国人》2016年02期
以物联网技术为基础的污水处理厂全过程监管系统分析
【摘要】：随着我国经济发展水平的不断提高,社会生产在深入开展当中,各类污水产生不断增多,加强污水监控与处理能够防止污水对环境的进一步污染,基于互联网技术的污水处理厂是污水处理的重要场所,构建其物联网处理系统,建立起全过程的污水监控,能够使环保监察的效率提高,提高污水治理效率,实现了社会经济的可持续发展。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：X703【正文快照】：
当前,各级环保部门对污水处理的监测系统构建越来越重视,不断实现对污水处理排放的及时监控,透过监控平台及时发现污水源,掌握到污水处理厂污染物排放总量。鉴于污水处理厂有较大的建设面积,污水处理设备也在不断增多,在监察上存在耗时耗力等情况,为了使这一问题得以解决,必须
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沈骏：基于物联网技术的乡镇污水处理管理机制与模式创新
&&来源:中宜环科环保产业研究&&作者:王晓亮 刘秋琳&& 9:18:49&&我要投稿&&
所属频道: &&关键词:
:我是来自苏州首创嘉净的，很高兴有这个机会跟大家分享多年来我和我的企业在全国农村环境整治，特别是治理方面的经验、教训、想法。农村面临面广量大、排放分散、缺乏完善的收集系统、当地居民环境意识不高、等问题，不仅缺钱、缺技术，而且缺缺管理。多年来，政府企业都在农村污水处理上不断尝试。1、农村污水处理解决思路合适的指引：规划先行，有序推进07年太湖蓝藻事件以后，国家开始重视农村环境与面源污染。那个时候，由于大家都比较心急，做了一些案例，包括江苏省环保厅的第一批试点，只要是污水就收起来建池子，采用的工艺技术也是五花八门。我们当时的工艺是MBR，还比较耐冲击，存活了一段时间，随后，很多晒太阳工程就出现了，出现这些问题最重要的原因还是缺少完整系统的规划。所以说：县域总体规划、镇级规划以及环境专项规划，特别是污水处理收集的专项规划，是农村污水处理工作的最基本指引。合适的布局：因地制宜，集中与分散相结合多年的经验来讲，邻近城镇的村庄污水处理适用于集中收集，通过管网进入周边城镇污水处理厂集中处理，是最经济、最有效，也是最可靠的方法。但距离不能太长，平原地区超过2-3公里，管网建设成本就非常大，相比后面的小集中，就相对不经济。远离城镇的成片区村庄污水建议集中收集，建设污水处理站就地处理 。如成片的社区、新农村建设区等，基本为新建或改建项目，可纳入污水收集系统，选取合适的地方建一个污水处理站，就地处理，然后达标排放，进入周边的水体，或用于农灌都可。而对于散落的民居，则可采用分散收集，就地分散处理。合适的技术：满足当地环境持续稳定的合理处理需求，兼顾长效管理钱院士提到，以后我们不能再提污水了，而要提资源。大家都知道，生活污水是比较容易处理的，现阶段污水要治理，而且要选择合适的技术。农村污水的COD、有机质、氮磷这些指标并不太高，资源化利用的可能性比较低，而与此同时，因为量很分散，面积很大，对周边环境影响也比较大。因此，建议要进行农村污水处理以后，再进行水环境整治。农村污水处理技术包括物化、生化、生态处理等，我们应该根据当地的环境和受纳水体情况进行各种优化组合。人工湿地虽然也是一种技术，但是它属于锦上添花的工艺仅靠它进行大幅度的污染物降解，会对湿地冲击较大。现在，越来越多的业内人士也在考虑启动环境综合评价技术，该评价技术包括采用对技术的评价、实施工程的评价、一体化设备之类的产品评价。总之，合适的技术是在当地环境持续稳定的情况下，要兼顾到长效管理。合适的模式：商业模式PPP，结合3+1运行管理模式在多年的实施经验中，我们找到了在农村广大区域应用的方法，那就是采用标准化的设备。当然，标准化设备并非固定采用一种工艺，可能是多种工艺，或者说是不同的工艺。针对不同的区域，进行设备标准化，可以在应用区域里面得到快速和大量的应用。同样，解决农村污水需要有合理的模式。 结合PPP模式，首创嘉净推出了3+1的运行维护管理模式。2、基于物联网技术的乡镇污水处理管理机制与模式创新首创嘉净从2007年开始涉足农村生活污水治理领域，从最初几年的实践，到现在的一体化设备解决方案，参照了国际上很多国家的技术，包括欧洲、日本的分散污水处理设备的经验基础上，推出了应用面较广的系列化产品。该产品采用的技术非常简单，是AO+接触氧化生化的处理工艺，前面有预处理，后面有生化处理。以国内普遍要求的一级B的排放标准作为设计目标，从进水开始，包括厌氧、好氧、沉淀、除磷、消毒、出水等。针对农村污水的特性，有流量调整，从而防止每天的处理量不同和季节性变化。图中是设备的处理工艺流程。DSP系列生活污水处理一体化设备：设备采用AO+接触氧化生化处理工艺，高度集成化、设备化、自动化，一台设 备实现村镇生活污水处理达标排放，出水水质最高能达到《城镇污水处理厂污染 物排放标准》(GB)一级A标准。设备采用系列化设计理念，单台设备处理能力从0.5t/d~100t/d不等，基本满足村镇生活污水处理需求。这些一体化设备产品最小的0.5方，最大的100方，目前已在北京地区逐步适用。我们也希望将来在MBR方面的选择会比之前更好。下图是产品的系列型号，包括它的装机功率和占地面积。从表上可以看出，我们尽量采用微动力的方式，利用设备空间和停留时间来让污水很好的降解和抗冲击。制造工艺标准化上图我们的制造工艺，刚才给大家介绍的0.5方的设备，是采用以上流水线来做的。该流水线的材料是FRP升级换代材料DCPD，被大量应用在分散污水处理设备上，我们还是首家。
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日前，环保部印发《排污许可管理暂行规定》。规定对于排污许可证的申请、核发、实施、监管等做了详细的规定。《规定》对不同行业或同一行业的不同类型排污单位实行排污许可差异化管理,由省级环境保护部确定具体的申请时限、核发机关等。
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