CN108776466A - 智慧型低碳污水厂控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧型低碳污水厂控制系统包括，云服务器和厂区服务器。所述云服务器包括Web云服务器和数据云服务器。所述厂区服务器包括A厂区服务器和B厂区服务器，所述Web云服务器通过OPC通信同时与A厂区服务器和B厂区服务器双向连接通讯。所述A厂区服务器进一步通过OPC通信与第一PLC双向连接通讯，所述Web云服务器通过A厂区服务器向第一PLC下发设备控制量，所述第一PLC通过A厂区服务器上传受控设备的监控数据。本发明公开的智慧型低碳污水厂控制系统，通过云服务器和厂区服务器之间的数据交互和下发指令，通过位于云端的数学模型算法解算获得设备控制量，使得污水厂的受控设备始终处于最佳效果状态和最节能状态。
Description
技术领域
本发明属于生化处理技术领域，具体涉及一种智慧型低碳污水厂控制系统。
背景技术
目前，污水处理厂监控采用的是上位机用组态软件，下位机用PLC，纯人工操作的方式。该方式存在如下缺点：
1、过度依赖操作人员的经验；
2、操作缺乏智能，造成大量电能浪费；
3、控制参数的修改只能到现场修改，增加了参数的修改难度；
4、信息封闭，数据不能远程访问；
5、缺少数据分析的环节；
6、架构可移植性差。
针对上面的问题，污水处理厂增加操作人员的数量，加大对操作人员的培训。但是，由于污水处理厂设备数量多，问题比较复杂，难以有效地解决上述问题。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种智慧型低碳污水厂控制系统。
本发明采用以下技术方案，所述智慧型低碳污水厂控制系统包括云服务器和厂区服务器，其中，
所述云服务器包括Web云服务器和与Web云服务器双向连接通讯的数据云服务器；
所述厂区服务器包括A厂区服务器和B厂区服务器，所述Web云服务器通过OPC通信同时与A厂区服务器和B厂区服务器双向连接通讯；
所述A厂区服务器进一步通过OPC通信与第一PLC双向连接通讯，所述Web云服务器通过A厂区服务器向第一PLC下发设备控制量，所述第一PLC通过A厂区服务器上传受控设备的监控数据；
所述厂区服务器进一步通过OPC通信与第二PLC双向连接通讯，所述Web云服务器通过B厂区服务器向第二PLC下发设备控制量，所述第二PLC通过B厂区服务器上传受控设备的监控数据。
根据上述技术方案，所述Web云服务器内置有数学模型算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入数学模型算法后生成。
根据上述技术方案，所述Web云服务器还内置有滤波算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入滤波算法获得有效数据，再将有效数据输入数学模型算法后生成。
根据上述技术方案，所述Web云服务器通过PC浏览器访问。
根据上述技术方案，所述数据云服务器通过手机访问。
根据上述技术方案，所述Web云服务器包括Web系统，所述数据云服务器包括数据库和数据提供系统，所述A厂区服务器和B厂区服务器分别包括数据采集下发系统。
根据上述技术方案，所述A厂区服务器和B厂区服务器分别包括监控系统，上述监控系统的参数由Web云服务器配置。
根据上述技术方案，所述A厂区服务器进一步通过OPC通信与A厂区计算机双向连接通讯，所述B厂区服务器进一步通过OPC通信与B厂区计算机双向连接通讯。
根据上述技术方案，所述A厂区计算机和B厂区计算机同时配置有客户端，上述客户端用于访问数据、生成和查看曲线、生成和查看报表。
本发明公开的智慧型低碳污水厂控制系统，其有益效果在于，通过云服务器和厂区服务器之间的数据交互和下发指令，通过位于云端的数学模型算法解算获得设备控制量，使得污水厂的受控设备始终处于最佳效果状态和最节能状态。
附图说明
图1是本发明优选实施例的系统框图。
附图标记包括：1-手机；2-数据云服务器；3-Web云服务器；4-PC浏览器；5-A厂区服务器；6-A厂区计算机；7-B厂区服务器；8-B厂区计算机；9-第一PLC；10-第二PLC；11-设备A1；12-设备B1；13-设备A2；14-设备B2。
具体实施方式
本发明公开了一种智慧型低碳污水厂控制系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1，图1示出了所述智慧型低碳污水厂控制系统的系统结构。
优选地，所述智慧型低碳污水厂控制系统包括云服务器和厂区服务器，其中，
所述云服务器包括Web云服务器3和与Web云服务器3双向连接通讯的数据云服务器2；
所述厂区服务器包括A厂区服务器5和B厂区服务器7，所述Web云服务器3通过OPC通信同时与A厂区服务器5和B厂区服务器7双向连接通讯；
所述A厂区服务器5进一步通过OPC通信与第一PLC 9双向连接通讯，所述Web云服务器3通过A厂区服务器5向第一PLC 9下发设备控制量，所述第一PLC 9通过A厂区服务器5上传受控设备的监控数据；
所述厂区服务器7进一步通过OPC通信与第二PLC 10双向连接通讯，所述Web云服务器3通过B厂区服务器7向第二PLC 10下发设备控制量，所述第二PLC 10通过B厂区服务器7上传受控设备的监控数据。
进一步地，所述Web云服务器3内置有数学模型算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入数学模型算法后生成。
进一步地，所述Web云服务器3还内置有滤波算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入滤波算法获得有效数据，再将有效数据输入数学模型算法后生成。
进一步地，所述Web云服务器3可通过PC浏览器4访问。
进一步地，所述数据云服务器2可通过手机1访问。
进一步地，所述Web云服务器3包括Web系统，所述数据云服务器2包括数据库和数据提供系统，所述A厂区服务器5和B厂区服务器7分别包括数据采集下发系统。
进一步地，所述A厂区服务器5和B厂区服务器7分别包括监控系统，上述监控系统的参数由Web云服务器3配置。
进一步地，所述A厂区服务器5进一步通过OPC通信与A厂区计算机6双向连接通讯，所述B厂区服务器7进一步通过OPC通信与B厂区计算机8双向连接通讯。
进一步地，所述A厂区计算机6和B厂区计算机9同时配置有客户端，上述客户端用于访问数据、生成和查看曲线、生成和查看报表。
进一步地，所述受控设备包括设备A1 11、设备B1 12、设备A2 13、设备B2 14。
值得一提的是，本领域技术人员应注意，上述优选实施例中，厂区服务器的数量为2个，与第一PLC 9/第二PLC 10相连的受控设备的数量为2个，但不应视为厂区服务器和与单个PLC相连的数量有且仅有2个，可根据实际需要相应调整。
根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智慧型低碳污水厂控制系统，针对北京技术中提及的缺陷，本系统架构采用云服务器(Web云服务器3和数据云服务器2)和污水处理厂服务器(A厂区服务器5和B厂区服务器7)相互通信的方式解决了参数无法远程配置、信息封闭的问题。其中，上位机采用高级语言，控制逻辑采用数学模型算法，解决了污水处理厂处理污水时控制难度大和能耗大的问题，从而降低了对操作人员经验的依赖。本系统架构的通信采用OPC方式，解决了架构可移植性差的问题。本系统架构拓扑图如图1所示。
本架构以云服务器和数学模型算法，实现统一管理和智能控制的功能。在Web云服务器3上部署Web系统。在数据云服务器2上部署数据库和数据提供系统。在A厂区服务器5和B厂区服务器7同时部署数据采集下发系统，同时采集数据上传至云服务器，把云服务器的参数下传至第一PLC9和第二PLC10。在A厂区计算机6和B厂区计算机8同时放置客户端，用来访问数据，查看曲线，查看报表和生成报表。
A厂区服务器5和B厂区服务器7除了数据采集下发系统，还同时部署了监控系统。监控系统的参数可以通过云服务器配置。在控制设备时，先采集一定量的数据，然后通过滤波算法，把有效数据过滤出来，再把数据传入到数学模型算法中，计算出最终的设备控制量，使设备处于效果最佳和最节能的状态。监控系统和PLC之间通过OPC通信，这样就不用为了各种通信协议做兼容，从而实现整体架构在不同厂区的可移植性。
云服务器加上互联网，实现了众多污水处理厂的统一管理和数据分析。
根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智慧型低碳污水厂控制系统，优点包括但不限于：
1、减少了污水厂人员投入；
2、降低了对操作员的经验依赖；
3、大大降低了处理污水产生的电能消耗；
4、分布式的架构方式，基于配置的架构方式和OPC协议无关的通信方式，大大增强了系统架构的可移植性；
5、云服务和互联网的结合，加强了数据展示和分析的功能，有利于污水厂工艺的优化。
根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的智慧型低碳污水厂控制系统，关键在于：
1、云平台统一管理，统一数据分析和展示，远程系统的参数配置；
2、设备的监控数据实时上传至云服务器，配置即时生效，数学模型算法实时调用，计算结果实时反馈到受控设备；
3、设备智能全自动控制；
4、水处理专家的技术和经验，通过数学模型算法迭代，快速实现控制效果升级。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，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，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，包括云服务器和厂区服务器，其中，
所述云服务器包括Web云服务器和与Web云服务器双向连接通讯的数据云服务器；
所述厂区服务器包括A厂区服务器和B厂区服务器，所述Web云服务器通过OPC通信同时与A厂区服务器和B厂区服务器双向连接通讯；
所述A厂区服务器进一步通过OPC通信与第一PLC双向连接通讯，所述Web云服务器通过A厂区服务器向第一PLC下发设备控制量，所述第一PLC通过A厂区服务器上传受控设备的监控数据；
所述厂区服务器进一步通过OPC通信与第二PLC双向连接通讯，所述Web云服务器通过B厂区服务器向第二PLC下发设备控制量，所述第二PLC通过B厂区服务器上传受控设备的监控数据。
2.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述Web云服务器内置有数学模型算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入数学模型算法后生成。
3.根据权利要求2所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述Web云服务器还内置有滤波算法，上述设备控制量由受控设备的监控数据输入滤波算法获得有效数据，再将有效数据输入数学模型算法后生成。
4.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述Web云服务器通过PC浏览器访问。
5.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述数据云服务器通过手机访问。
6.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述Web云服务器包括Web系统，所述数据云服务器包括数据库和数据提供系统，所述A厂区服务器和B厂区服务器分别包括数据采集下发系统。
7.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述A厂区服务器和B厂区服务器分别包括监控系统，上述监控系统的参数由Web云服务器配置。
8.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述A厂区服务器进一步通过OPC通信与A厂区计算机双向连接通讯，所述B厂区服务器进一步通过OPC通信与B厂区计算机双向连接通讯。
9.根据权利要求1所述的智慧型低碳污水厂控制系统，其特征在于，所述A厂区计算机和B厂区计算机同时配置有客户端，上述客户端用于访问数据、生成和查看曲线、生成和查看报表。
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