CN104483949B - 一种分散式小型环保设备的远程监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种分散式小型环保设备的远程监管系统，涉及监控技术领域，其中，所述系统包括：所述系统包括现场采集单元、信息管理单元、数据收集单元、现场维护单元以及数据通用接口单元。应用本发明实施例提供的方案能够提高分散式小型环保设备的应用效果，实时监测环保设备运行状态，保证设备利用率，保证出水水质，最大化污水处理效果和减排效果，同时提高净化槽类设备维护的针对性和及时性，做到报警维护和计划维护相结合，无需再进行日常巡检，大大降低了维护费用。

Description

一种分散式小型环保设备的远程监管系统

技术领域

本发明涉及监控技术领域，更具体地涉及一种分散式小型环保设备的远程监管系统。

背景技术

随着我国经济和城市化的快速发展，工业污染源达标排放后，生活污水处理系统的建设已为各级政府所重视，随着湖泊河流富营养化问题越来越严重，分散污染源的治理也已经迫在眉睫。

净化槽一类的分散式小型环保设备则主要设计用来处理一家一户或楼房排放的生活污水，是一种分散式污水处理设施。净化槽基本上是在工厂批量生产，适合于安装在各种地形，而且经过处理的水可以就地直接排放水体。由于净化槽一类分散式小型污水处理设备安装分散，数量庞大，分布广泛，人力巡视又存在很多缺陷，主要存在以下问题：(1)设备分散，难于查找，容易出现漏巡；(2)设备数量庞大，需要大量人力；(3)设备巡视需检测温度，压力，开关状态等，需要专业设备，操作复杂；(4)设备故障无法及时发现，大大降低设备利用率；(5)设备故障数据难于统计，无法为设备维护和改进提供有效数据；(6)无法对设备制定整体的维护计划，并通过有效的方法进行实施；(7)对于大量分散设备的使用情况无法进行全面掌控，无法进行更好的设备改善；(8)设备数量庞大，批次多，安装时间各部相通，设备的批次管理，安装管理管理混乱。

因此，该行业急需一套能够实时监控设备运行状态、设备安装位置，具有设备运行和故障分析功能，具有设备智能化维护和管理功能的系统。

发明内容

本发明实施例公开了一种分散式小型环保设备的远程监管系统，其特征在于，所述系统包括：

现场采集单元，所述现场采集单元与所述小型净化槽共同安装在设备现场，用于采集所述小型净化槽的压力、温度和设备状态，所述现场采集单元通过GPS确定设备的安装位置；

信息管理单元，所述信息管理单元安装在信息发布服务器上，用于将安装在数据库服务器上的实时数据库信息和关系数据库信息进行关联，并生成监视画面及报表，同时提供用于对系统参数、现场采集单元参数及报警参数进行设定的界面，并可将系统生成的报警以预设通信方式及时发送至相关联系人；

数据收集单元，所述数据收集单元安装在数据中心的通讯服务器内，用于接收现场采集单元上传的数据，经过整理后存放到实时数据库中，同时接收来自信息管理单元的各种报警及设定参数，并发送给现场采集单元；

现场维护单元，所述现场维护单元具有设备维护、管理和位置查找功能，现场安装及维护人员通过现场维护单位完成相关管理工作；

数据通用接口单元，所述数据通用接口为软件通用接口，用于保证本系统的数据能够与其他系统进行无缝对接。

可选的，所述现场采集单元包括：压力传感器模块、开关量输入/输出模块、GP8定位模块以及无线通信模块，所述压力传感器模块、开关量输入/输出模块、GP8定位模块以及无线通信模块集成与所述现场采集单元。

可选的，所述数据收集单元完成现场设备数据收集以及远程参数设定及数据更新，所述数据收集单位为多线程处理系统，每个收发线程对应一个端口，每对收发线程至少管理1000个设备。

可选的，所述预设通信方式包括：短信和/或邮件和/或及时通信软件。

可选的，所述现场维护单位为智能终端，现场安装及维护人员手持所述智能终端完成各种管理工作。

可选的，所述信息管理单元完成对所有数据进行展现、汇总、分析和管理，同时可对现场采集单元进行远程维护和管理；

所述信息管理单元的功能包括状态监视、故障监视、运行统计、故障统计、管理维护、通知发布，能够根据不同用户的权限来实现对系统的管理，能够通过地图或列表的形式实时监视每台设备的运行状况，统计设备稼动率、故障率，对设备的安装批次，使用维护进行有效的管理。

可选的，所述故障监视包括至少以下项目中的一项或多项：

压力异常监视；

位置异常监视；

系统供电异常监视；以及

单箱掉电异常监视。

可选的，所述故障统计包括至少以下项目中的一项或多项：

故障发生的次数；

故障发生的时间；

故障次数比例；

故障时间比例。

通过上述技术方案，实现了分散式小型环保设备的远程集中监视和管理，实现了运行状态、安装信息、运行分析、故障分析和设备维护管理的全面信息化，通过数据的有效整合，实现对该类设备全面、可靠、有效的管理，并可为其他关联系统提供标准的数据接口。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种分散式小型环保设备的远程监管系统结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了分散式小型环保设备的远程监管系统，本发明可远程监控设备位置及运行状态，及时发送设备故障报警，实现设备的统计分析，实现设备智能维护管理，便于对分散式小型环保设备进行低成本全面分析，提高设备的利用率，降低设备维护成本。包括现场采集单元FTU(Field Technical Unit，现场技术单位)，数据收集单元，信息管理单元，现场维护单元和通用数据接口单元。

本发明在现场安装具有压力、温度等信号采集和GPS定位功能的FTU模块将现场的数据通过网络上传到数据中心，数据中心装有数据收集单元，可同时接收5000台现场FTU的数据，将其整理后存储到实时数据库中，信息管理系统将实时数据库中的数据与关系型数据库中的数据进行关联和汇总后生成各种监控页面，分析汇总报表及维护管理计划，维护人员手持现场维护单元通过无线网络从数据中心获取维护管理计划，并进行有针对性地现场巡视和维护管理。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

下面的描述中阐述了很多集体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式进行实施，因此本发明并不限于下面公开的集体实施的限制。

在下面的实施例中，将以分散式小型净化槽作为主要监测对象，应该理解，本发明的技术方案可以应用于各种分散式小型环保设备。

如图1所示，根据本发明实施例的分散式小型净化槽监管系统100，可以包括：现场采集单元FTU101，与小型净化槽共同安装在设备现场，用于采集净化槽压力、温度和设备状态以及通过GPS确定设备的安装位置；数据收集单元102，安装在数据中心的通讯服务器内，主要接收现场采集单元FTU101上传的数据，经过整理后存放到实时数据库中，同时接收来自信息管理单元103的各种报警及设定参数，发送给现场采集单元FTU101；信息管理单元103安装在信息发布服务器上，将安装在数据库服务器上的实时数据库信息和关系数据库信息进行关联，生成根中监视画面及报表，同时提供系统设定，现场采集单元FTU101参数及报警设定的界面，并可将系统生成的报警以短信、邮件、微信等方式及时地发送到相关负责人手中。现场维护单元104，是一台具有设备维护，管理和位置查找等功能的智能终端，现场安装及维护人员手持该设备完成各种管理工作。数据通用接口单元105，是一个软件通用接口，实现本系统的数据能够与其他系统进行无缝对接。

现场采集单元FTU101是集成了压力传感器、开关量输入、输出、GPS定位和无线通信于一体的高性能测控装置，可以直接接入曝气气管、电平信号、干触点信号等，是实施无线测控的最佳选择。该设备性价比高，运行稳定、可靠、抗干扰能力强，可广泛应用于、环保、给排水、工业自动化等行业，进行远程数据传输，其具体型号参数如下所示：

该设备对各采集接口进行实时扫描，数据发送形式可定义为定时发送和事件发送。当系统选择定时发送时，设备会定时向上发送数据，如果有通道设置了事件发送，当事件发生时，系统立即发送数据。当系统选择为事件发送时，只有事件发生时系统才向数据中心发送数据。

无论设备设置为哪种工作模式，设备上电后马上向数据中心发送一条数据，数据中心收到数据后，返回一个固定格式的数据包作为确认。当数据中心远程修改现场设备的参数时，发送相应格式的数据。

定时发送：根据设置的时间间隔发送数据。最小时间间隔为15秒，每个数据包带有时间。当设备设定为定时发送时，为避免大量设备同时发送，可对设备进行延时发送设置，时间范围0-60秒。

事件发送：当事件触发时马上发送数据。

事件类型：开关变化、报警值越界。

开关变化：每个通道独立设置使能，如该通道打开该功能，开关发生变化，马上发送数据。

报警越界：温度和压力两个通道分别设置使能。每个通道设有上限和下限，当数据超越上限或低于下限后，马上向数据中新发送数据。

设备具有以下功能：

1、支持固定IP地址数据中心。

2、支持双数据中心发送。

3、支持在线判断。

4、数据中心服务器远程参数配置，IP，端口，发送间隔，报警参数。

5、支持定时发送、开关变化发送、报警发送等功能。

6、支持远程重启设备。

7、内嵌TCP/IP、UDP/IP协议。

8、支持网络故障数据临时存储功能，当网络恢复正常后，补发以前的数据。

9、支持远程程序更新，同时兼容以前的设定。

网络通讯流程，包含正常通讯流程和异常处理流程。

Gprs信号强度，GPS信号强度数据上传。

心跳包生存在线控制。

10、维护模式确认。当第一路开关信号闭合时，设备处于维护状态中，这时如果压力低不视为故障。

设备具有自动运行功能，具体可以设定运行时间段，比如开始时间：8：00，结束时间：20：00，如果结束时间设置为00：00则认为全天24小时都为运行时间。

还可以设置运行间隔，比如，运行时间为60分钟，停止时间为20分钟，如果停止时间设置为0，则在1.1设定的整个运行时间段内持续运行。

还可以设置时间精度，比如设置整个时间设定精度为分钟。

设备具有手动运行功能，能够手动远程启停净化泵。一旦选择启动或停止，设备将持续按照该模式运行。

设备重启后应继续按照断电前的工作模式运行。

数据收集单元102主要完成现场设备数据收集以及远程参数设定及数据更新。该单元为一个多线程处理系统，每个收发线程对应一个端口，最多可以设置20组端口。每对收发线程至少管理1000个设备。

信息管理单元103主要完成对所有数据进行展现、汇总、分析和管理，同时可对现场采集单元FTU101进行远程维护和管理。主要包括状态监视、故障监视、运行统计、故障统计、管理维护、通知发布等几部分。可根据不同用户的权限来实现对系统的管理，系统支持通过地图或列表的形式实时监视每台设备的运行状况，统计设备稼动率、故障率，对设备的安装批次，使用维护进行有效的管理。

状态监视，包括：地图监视和列表监视

故障监视，包括：压力异常监视(设备维护过程中压力低，不视为异常)、位置异常监视、同一配电区域全部掉线视为系统断电、单一设备掉线，视为设备异常(网络连接异常、设备异常，单箱掉电)。自动给出可能的故障原因，也可手动选择故障原因，如果发现新的原因可进行添加。

运行统计，包括：按照行政区域统计整体运行时间，整体运行率。详细统计每个村子的每台设备的运行时间和运行率。默认年、月、日报表。可选择任意时间跨度。生成各种图表，可按照安装位置、安装批次，各设备的生产批次分别进行统计。

故障统计，包括：统计各种故障发生的次数，发生的时间，故障次数比例，故障时间比例，默认年、月、日报表。可选择任意时间跨度。生成各种图表，可按照安装位置、安装批次，各设备的生产批次分别进行统计。

维护管理，包括：安装信息管理、参数修改、维护计划制定与生成、维护记录(维护记录及化验结果)、维修记录、备品备件管理、维护费用及工时统计、配电构成管理。

发布通知，包括：基于桌面推送、现场维护单元推送、短信、邮件、微信等方式进行发布通知。

现场维护单元，用于进行：设备登记(条形码，照相机)、设备信息查看、维护计划查看、维修紧急通知、设备定位查询、巡视路线记录。

通用数据接口单元，包含以下数据：分区域运行数量、故障数量及运行时间。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用来处理一家一户或楼房排放的生活污水的分散式小型环保设备的远程监管系统，所述小型环保设备包括小型净化槽，其特征在于，所述系统包括：

现场采集单元，所述现场采集单元与小型净化槽共同安装在设备现场，用于采集所述小型净化槽的压力、温度和设备状态，所述现场采集单元通过GPS确定设备的安装位置；

信息管理单元，所述信息管理单元安装在信息发布服务器上，用于将安装在数据库服务器上的实时数据库信息和关系数据库信息进行关联，并生成监视画面及报表，同时提供用于对系统参数、现场采集单元参数及报警参数进行设定的界面，并可将系统生成的报警以预设通信方式及时发送至相关联系人；

数据收集单元，所述数据收集单元安装在数据中心的通讯服务器内，用于接收现场采集单元上传的数据，经过整理后存放到实时数据库中，同时接收来自信息管理单元的各种报警及设定参数，并发送给现场采集单元；

现场维护单元，所述现场维护单元具有设备维护、管理和位置查找功能，现场安装及维护人员通过现场维护单元完成相关管理工作；

数据通用接口单元，所述数据通用接口为软件通用接口，用于保证本系统的数据能够与其他系统进行无缝对接；其中，

所述信息管理单元完成对所有数据进行展现、汇总、分析和管理，同时可对现场采集单元进行远程维护和管理；

所述信息管理单元的功能包括状态监视、故障监视、运行统计、故障统计、管理维护、通知发布，能够根据不同用户的权限来实现对系统的管理，能够通过地图或列表的形式实时监视每台设备的运行状况，统计设备稼动率、故障率，对设备的安装批次，使用维护进行有效的管理；

所述现场采集单元包括：压力传感器模块、开关量输入/输出模块、GPS定位模块以及无线通信模块，所述压力传感器模块、开关量输入/输出模块、GPS定位模块以及无线通信模块集成于所述现场采集单元；并且：所述数据收集单元完成现场设备数据收集以及远程参数设定及数据更新，所述数据收集单元为多线程处理系统，每个收发线程对应一个端口，每对收发线程至少管理1000个设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述预设通信方式包括：短信和/或邮件和/或即时通信软件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述现场维护单元为智能终端，现场安装及维护人员手持所述智能终端完成各种管理工作。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障监视包括至少以下项目中的一项或多项：

压力异常监视；

位置异常监视；

系统供电异常监视；以及

单箱掉电异常监视。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障统计包括至少以下项目中的一项或多项：

故障发生的次数；

故障发生的时间；

故障次数比例；

故障时间比例。