CN106054847A - 一种污水厂生产设备信息管理系统及方法 - Google Patents

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柯艳春
田华
陈宇
赖小娟
邓光跃
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开了一种污水厂生产设备信息管理系统及方法，生产设备的工作状态输出端依次通过MCC控制柜、PLC控制柜与监控中心相连；还包括在线分析仪表，该在线分析仪表的输出端通过PLC控制柜与监控中心相连；还包括与控制中心相连的数据服务器；还包括生产设备上的二维码标签，用于扫描二维码标签以访问数据服务器中存储的相应生产设备资料的智能终端。本发明用于污水厂生产设备的远程信息采集、管理及维护，能够及时、准确、全面地反映生产设备的使用情况，实现生产设备的现代化管理，提高管理水平，保证生产的安全稳定运行，减轻维护人员的劳动强度，使设备维护更为便捷、简易和高效，提高工作效率，实现信息管理系统化、远程化、智能化、节约化。

Description

一种污水厂生产设备信息管理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种污水厂生产设备信息管理系统及方法。
背景技术
污水厂生产过程中用到的机械跟电气生产设备种类比较多，而且大部分都是长时间不间断运行，通过对生产设备运行数据的实时采集监控可以更好地了解生产设备运行状态，为稳定生产提供保障。
由于污水厂生产设备逐渐陈旧，对维护人员的专业水平要求高；同时，采集的数据分散、单一，很难理解并发现问题；项目分散，集中管理难度大；生产设备型号多、品牌杂，维护人员学习困难；线路、管道交错复杂，维护与故障排查难度大。因此，目前污水厂对于生产设备的运行监控作用都非常有限，很多仅仅只是采集运行、故障等一些简单的控制状态，且需依靠人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和实用性等方面都存在诸多不足之处。一些生产设备甚至长期存在巡视不及时甚至不巡视的情况，生产设备维护报告也都是人为填写，随意性比较大，且生产设备维护信息也不方便后期查阅，这样简单的管理维护模式很难及时有效地掌握厂区生产设备运营状况，往往是生产设备出现明显故障后才被发现，从而影响正常生产。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种高效可靠的污水厂生产设备信息远程智能化管理系统及方法，能够及时、准确、全面地反映生产设备的使用情况，实现生产设备的现代化管理，提高管理水平，保证生产的安全稳定运行，减轻维护人员的劳动强度，使设备维护更为便捷、简易和高效，提高工作效率，实现信息管理系统化、远程化、智能化、节约化。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种污水厂生产设备信息管理系统，生产设备的工作状态输出端依次通过MCC控制柜、PLC控制柜与监控中心相连。
借由上述结构，污水厂各电气生产设备受MCC（MOTOR CONTROL CENTER，电机控制中心）控制柜中的MCC控制，生产设备的运行状态（启动、停止、自动/手动、频率、电流）通过MCC与PLC控制柜连接上传至PLC控制器，PLC控制器再将生产设备的运行状态和控制逻辑要求上传至监控中心，实现自动化控制。不需要人工到现场抄取数据，实时性好，准确率高，监测全面。
进一步地，还包括在线分析仪表，该在线分析仪表的输出端通过PLC控制柜与监控中心相连。
污水厂现场各工艺段设置各在线分析仪表，包括液位计、流量计、泥位计、SS分析仪、DO分析仪、COD分析仪、氨氮测量仪等，采用带4~20mA模拟量输出的变送器，将模拟量信号上传至PLC控制柜中的PLC控制器。现场PLC控制器与监控中心网络连接，将现场所采集的设备运行状态、仪表读数及控制逻辑要求上传至监控中心。
进一步地，还包括与控制中心相连的数据服务器。
监控中心的数据最终都上传至数据服务器，供各终端设备共享。
进一步地，还包括生产设备上的二维码标签，用于扫描二维码标签以访问数据服务器中存储的相应生产设备资料的智能终端。
借由上述结构，用户利用智能终端扫描二维码标签，即可访问数据服务器中存储的相应生产设备资料和在线分析仪表采集的信息。同时维修人员还可以在智能终端上将维护信息及时更新，数据服务器中的信息同步更新。
基于同一个发明构思，本发明还提供了一种污水厂生产设备信息管理方法，利用所述的管理系统，包括将生产设备的运行状态信息通过MCC控制柜上传至PLC控制柜中的PLC控制器，PLC控制器再将生产设备运行状态信息及控制逻辑要求上传至监控中心。
进一步地，还包括将在线分析仪表采集的信息上传至PLC控制柜中的PLC控制器，PLC控制器再将在线分析仪表采集的信息上传至监控中心。
进一步地，所述监控中心将设备安装控制图纸、设备说明书和维护手册存入数据服务器。
进一步地，所述监控中心对生产设备运行状态信息进行分析处理，动态模拟实时生产工况，生成数据报表、能耗报表和趋势曲线；同时运营人员根据分析处理结果制定设备维护管理计划和专家诊断决策。
进一步地，所述监控中心将所述数据报表、能耗报表、趋势曲线、设备维护管理计划和专家诊断决策上传至数据服务器。
进一步地，包括制定与生产设备对应的二维码标签，利用智能终端扫描二维码，进入APP软件界面，所述APP软件中的数据与数据服务器中存储的数据同步。
本发明用于污水厂生产设备的远程信息采集、管理及维护，能够及时、准确、全面地反映生产设备的使用情况，实现生产设备的现代化管理，提高管理水平，保证生产的安全稳定运行，减轻维护人员的劳动强度，使设备维护更为便捷、简易和高效，提高工作效率，实现信息管理系统化、远程化、智能化、节约化。
附图说明
图1为本发明管理系统一实施例的结构示意图。
其中，1为生产设备，2为MCC控制柜，3为PLC控制柜，4为监控中心，5为在线分析仪表，6为数据服务器，7为二维码标签。
具体实施方式
如图1所示，本发明污水厂生产设备信息管理系统中，生产设备1的工作状态输出端依次通过MCC控制柜2、PLC控制柜3与监控中心4相连。
管理系统还包括在线分析仪表5，该在线分析仪表5的输出端通过PLC控制柜3与监控中心4相连。
管理系统还包括与控制中心相连的数据服务器6。
管理系统还包括生产设备1上的二维码标签7，用于扫描二维码标签7以访问数据服务器6中存储的相应生产设备1资料的智能终端。
管理系统首先将厂内所有生产设备1及备品备件进行二维编码录入管理，将二维编码应用于设备管理生产，能够极大改善数据采集的及时性与可靠性，使生产管理更可规范和高效。其次通过在线分析仪表5实时采集现场生产设备1，如水泵、刮泥机、鼓风机、搅拌器、加药泵等各设备的运行状态、电压、电流、功耗等信息，借助工控组态上位机管理平台——PLC，生成生产设备1运行信息，除了包含以上在线分析仪表5反馈数据，还有生产设备1启停时间、启停次数、故障次数、累计运行时长信息等。以各种计算机总线网络（如MODBUS RTU、MODBUS TCP/IP、OPC SERVER等）为支撑，将生产设备1生产数据迁移到一套公共的生产数据采集管理平台——数据服务器6，对生产设备1数据进行存储、分析、维护和管理。最后通过INTERNET、GPRS、GSM、CDMA等多种网络连接方式，实现远程设备智能监控、管理和维护。
系统智能化的特点是将生产数据综合管理分析，从而将生产过程、调试监控、事务处理、决策等过程进行数字化，通过信息系统加工生成新的信息资源，提供给管理维护人员辅助决策，提高工作效率，使管理维护流程化、规范化。系统具有实时动态显示运行工艺及生产设备1运行状态，自动生成运行报表、综合统计分析报表，设备维护流程、设备维护计划自动化管理，能耗分析等功能。
系统支持PC、手机移动端的IE8、Chrome多种浏览器实时访问，系统还可以通过智能终端（手机、平板电脑等）扫描或输入设备二维编码直接对生产设备1信息进行查看，如果是维护人员，登录相应权限也可以直接添加和修改编辑设备维护信息，系统会将维护人员添加的设备维护说明、时间、签名等信息存储更新到数据服务器6数据中。
随着污水处理的规模越来越大，运营时间越来越长，保证生产设备1长期稳定运行，生产管理的流程化、规范化、便捷化、高效化变得越来越重要，远程智能化设备信息管理必将成为未来发展的趋势。
一种污水厂生产设备信息管理方法，利用所述的管理系统，包括将生产设备1的运行状态信息通过MCC控制柜2上传至PLC控制柜3中的PLC控制器，PLC控制器再将生产设备1运行状态信息及控制逻辑要求上传至监控中心4。
管理方法还包括将在线分析仪表5采集的信息上传至PLC控制柜3中的PLC控制器，PLC控制器再将在线分析仪表5采集的信息上传至监控中心4。所述监控中心4将设备安装控制图纸、设备说明书和维护手册等资料分类归档管理并存入数据服务器6。
所述监控中心4对生产设备1运行状态信息进行分析处理，动态模拟实时生产工况，生成数据报表、能耗报表和趋势曲线；同时运营人员根据分析处理结果制定设备维护管理计划和专家诊断决策。
所述监控中心4将所述数据报表、能耗报表、趋势曲线、设备维护管理计划和专家诊断决策上传至数据服务器6。
管理方法包括制定与生产设备1对应的二维码标签7，利用智能终端扫描二维码，进入APP软件界面，所述APP软件中的数据与数据服务器6中存储的数据同步。
运营人员通过监控中心4能及时调阅生产设备1资料，即时了解现场所有生产设备1的运行工况，又可以利用所采集的数据对整个污水厂运行参数进行定量分析，制定合理的设备维护管理计划及专家辅助决策。生产设备1运行状态、仪表参数、趋势分析、能耗数据和专家诊断的数据最终都上传到公司数据服务器6，供各终端设备共享。
通过智能终端（手机、IPAD）扫描二维码标签7，进入生产设备1信息管理系统APP软件界面。APP软件与公司数据服务器6中的设备资料、实时数据、历史数据、报表、趋势分析、专家诊断、报警信息、操作权限管理、操作日志记录、远程故障诊断、远程编程维护以及专家决策辅助等一系列数据同步。通过APP设备信息管理系统，现场维护人员不仅可以浏览查询到设备安装控制图纸、说明书、维护手册等相关资料和了解生产设备1实时运行工况（如启停状态、电压、电流、频率、温度数据等），同时还可将生产设备1维护信息及时更新，包括上传文字或者图片及视频信息等。

Claims (10)

1.一种污水厂生产设备信息管理系统，其特征在于，生产设备（1）的工作状态输出端依次通过MCC控制柜（2）、PLC控制柜（3）与监控中心（4）相连。
2.如权利要求1所述的污水厂生产设备信息管理系统，其特征在于，还包括在线分析仪表（5），该在线分析仪表（5）的输出端通过PLC控制柜（3）与监控中心（4）相连。
3.如权利要求1或2所述的污水厂生产设备信息管理系统，其特征在于，还包括与控制中心相连的数据服务器（6）。
4.如权利要求3所述的污水厂生产设备信息管理系统，其特征在于，还包括生产设备（1）上的二维码标签（7），用于扫描二维码标签（7）以访问数据服务器（6）中存储的相应生产设备（1）资料的智能终端。
5.一种污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，利用如权利要求1至4任一项所述的管理系统，包括将生产设备（1）的运行状态信息通过MCC控制柜（2）上传至PLC控制柜（3）中的PLC控制器，PLC控制器再将生产设备（1）运行状态信息及控制逻辑要求上传至监控中心（4）。
6.如权利要求5所述的污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，还包括将在线分析仪表（5）采集的信息上传至PLC控制柜（3）中的PLC控制器，PLC控制器再将在线分析仪表（5）采集的信息上传至监控中心（4）。
7.如权利要求5所述的污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，所述监控中心（4）将设备安装控制图纸、设备说明书和维护手册存入数据服务器（6）。
8.如权利要求5所述的污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，所述监控中心（4）对生产设备（1）运行状态信息进行分析处理，动态模拟实时生产工况，生成数据报表、能耗报表和趋势曲线；同时运营人员根据分析处理结果制定设备维护管理计划和专家诊断决策。
9.如权利要求8所述的污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，所述监控中心（4）将所述数据报表、能耗报表、趋势曲线、设备维护管理计划和专家诊断决策上传至数据服务器（6）。
10.如权利要求5至9任一项所述的污水厂生产设备信息管理方法，其特征在于，包括制定与生产设备（1）对应的二维码标签（7），利用智能终端扫描二维码，进入APP软件界面，所述APP软件中的数据与数据服务器（6）中存储的数据同步。
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