CN205665541U - 一种基于污水处理站的数据采集传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，包括：MCU处理器，所述MCU处理器连接有显示屏、模拟量数据采集模块、开关量控制模块、集成设备信息反馈模块、数据通讯模块；所述数据通讯模块还连接有后台数据中心，所述后台数据中心还连接有监控中心、监控手机终端。本实用新型通过显示屏、监控中心、监控手机终端任一所述的装置，可对污水处理站中设置的传感器进行监控和污水处理站设备的控制，节约了人力成本。

Description

一种基于污水处理站的数据采集传输装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理系统，尤其涉及一种应用于污水处理站的数据采集传输装置。

背景技术

随着国家越来越重视环境保护，污水处理站的需求和应用越来越大，除城市生活污水处理、大型企业污水排放处理外，其他中小型企业污水、农村生活污水、牲畜养殖污水等排放处理也在快速的推进建设中，通过污水的处理，为整个国家的环境保护、生态改善起到了巨大的促进作用。污水处理站越建越多，分布于城市、农村的各个位置，这些污水处理站是否正常运作、污水处理水质是否合格、是否有正常的巡查和维护，就成为各环保部门、污水处理站建设和维护单位必须重点关注和解决的问题。例如：污水处理站一般情况下每个县下每个镇每个村都会建设一个，大约有100多个污水处理站，传统的人为巡视或每个污水处理站安排人监控维护，已经无法满足需求，维护区域范围太大、人力成本太高。如何改变这种现状，让污水处理站的监控和维护成本降低，就成为我们迫切要解决的问题。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：解决现有污水处理站数据采集人力成本高的问题和污水处理站模拟量采集点多的问题；针对现有技术存在的问题，提供一种应用于污水处理站的数据采集传输装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，包括：MCU处理器，所述MCU处理器连接有显示屏、模拟量数据采集模块、开关量控制模块、集成设备信息反馈模块、数据通讯模块；所述数据通讯模块还连接有后台数据中心，所述后台数据中心还连接有监控中心、监控手机终端；所述监控中心主要包括服务器，服务器安装三维力控组态软件；通讯平台借助GPRS 网络、Internet 网络通过GPRS RTU实现数据与后台数据中心的无线传输；所述MCU 处理器还通过SPI 串行外设接口与FLASH储存器电连接，优选的，该MCU 处理器采用TMP86CM49F 处理器。MCU 处理器处理模拟量数据采集模块采集的污水处理站中传感器采集的原始数据；所述显示屏包触摸屏，所述触摸屏与MCU处理器电连接；触摸屏采用电阻触摸屏或者电容触摸屏；所述模拟量数据采集模块包括单片机，所述单片机连接地址跳线、通讯信号转换 电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线；所述地址跳线用于地址编码；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述 A/D转换电路是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字 信号，输送给单片机；所述D/A转换电路是模拟信号输出电路，将单片机传送的数字信号转换成模拟信号，输出给MCU处理器；所述参考电压跳线连接参考电源，用于选择给D/A转换电路、A/D转换电路提供的参考电源。

更进一步的方案为，所述模拟量数据采集模块采集的信号为污水处理厂里设置的传感器，所述传感器包括:液位传感器、浊度传感器、流量计、压力传感器。

更进一步的方案为，所述开关量控制模块控制污水处理站设备的启动和停止，所述污水处理站设备包括：提升泵、风机、排污阀、冲洗泵。

更进一步的方案为，所述数据通讯模块为2G、3G、4G、WIFI、宽带RJ45任一所述的一种。

更进一步的方案为，所述液位传感器采用磁致伸缩液位变送器，所述浊度传感器采用TurbiMax WCUS 41浊度传感器，所述流量计采用型号为FSW205-PC。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中模拟量数据采集模块将液位传感器、浊度传感器、流量计、压力传感器等污水处理站中设置的传感器采集的数据类型为模拟量数据；在满足控制精度的基本要求下，把与MCU处理器通讯、模拟信号输出、模拟信号采集等功能都集中到一块电路板上，提高了模拟量控制板块的集成度；参考电压切换功能能够为输入和输出芯片提供不同的电压，适应不同控制对象的电压范围要求；使所有涉及模拟量控制的部件都可以采用这种模拟量控制及采集板，只要通过地址编码来区分它们就可以；模拟量数据采集模块减少了模拟量的输入端口数量，节约了MCU处理器的端口资源。

2.本实用新型通过显示屏、监控中心、监控手机终端任一所述的装置，可对污水处理站中设置的传感器进行监控和污水处理站设备的控制，节约了人力成本。

3. 本实用新型采用TurbiMax WCUS 41浊度传感器不受温度、压力、介电常数等因素变化的影响，具有更高精度和稳定性，提高了模拟量数据采集模块中数据转换的有效率。

4.本实用新型将污水处理站设备的启动和停止的状态实时的数据信息和污水处理站中设置的传感器数据信息传输到后台数据中心，操作人员可通过监控中心或者监控手机终端进行察看，方便操作人员进行数据对比，及时作出处理。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

图2为本实用新型中的模拟量数据采集模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，包括：MCU处理器，所述MCU处理器连接有显示屏、模拟量数据采集模块、开关量控制模块、集成设备信息反馈模块、数据通讯模块；所述数据通讯模块还连接有后台数据中心，所述后台数据中心还连接有监控中心、监控手机终端；所述监控中心主要包括服务器，服务器安装三维力控组态软件；通讯平台借助GPRS 网络、Internet 网络通过GPRS RTU 实现数据与后台数据中心的无线传输；所述MCU处理器还通过SPI 串行外设接口与FLASH 储存器电连接，优选的，该MCU 处理器采用TMP86CM49F 处理器。MCU 处理器处理模拟量数据采集模块采集的污水处理站中传感器采集的原始数据；所述显示屏包触摸屏，所述触摸屏与MCU处理器电连接；触摸屏采用电阻触摸屏或者电容触摸屏。所述模拟量数据采集模块包括单片机，所述单片机连接地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线；所述地址跳线用于地址编码；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述 A/D转换电路是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字信号，输送给单片机；所述D/A转换电路是模拟信号输出电路，将单片机传送的数字信号转换成模拟信号，输出给MCU处理器；所述参考电压跳线连接参考电源，用于选择给D/A转换电路、A/D转换电路提供的参考电源；

模拟量数据采集模块包括单片机1，地址跳线2，通讯信号 转换电路3，D/A转换电路4，A/D转换电路5，参考电压跳线6，5V 参考电压7，10V参考电压8。

所述的单片机1用于和MCU处理器通讯，并执行MCU处理器发送的命令；

所述的地址跳线2用于对板卡进行地址编码，MCU处理器通过判断地址编码信号来区分具有同样功能的板卡；

所述的通讯信号转换电路3将光信号转换成电信号；

所述的D/A转换电路4是模拟信号输出电路，能够将单片机1 传送的数字信号转换成模拟信号，输出给MCU处理器，该电路采用的是12位的D/A芯片，输出精度达到1/4096，满足系统的 精度要求；

所述的A/D转换电路5是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信 号转换为数字信号，输送给单片机1，该电路采用的是12位的A/D 芯片，采集精度达到1/4096，满足系统的精度要求；

所述的参考电压跳线6用于选择给D/A和A/D芯片提供5V或者 10V的电压，参考电压的大小决定了输入输出范围的多少，通过选择参考电压可以适应不同控制对象的要求。

模拟量数据采集模块实现了模拟量的输入和输出控制，在满足控制精度要求的前提下，能够和主控制器直接进行通讯，及时响应控制器发 送的命令，并且安装方便，可应用于污水处理厂所有的模拟量控制和采集。

更进一步的方案为，所述模拟量数据采集模块采集的信号为污水处理厂里设置的传感器，所述传感器包括:液位传感器、浊度传感器、流量计、压力传感器。

更进一步的方案为，所述开关量控制模块控制污水处理站设备的启动和停止，所述污水处理站设备包括：提升泵、风机、排污阀、冲洗泵。

更进一步的方案为，所述数据通讯模块为2G、3G、4G、WIFI、宽带RJ45任一所述的一种；此实施例优选3G作为数据通讯模块。

更进一步的方案为，所述液位传感器采用磁致伸缩液位变送器，所述浊度传感器采用TurbiMax WCUS 41浊度传感器，所述流量计采用型号为FSW205-PC。

所述集成设备信息反馈模块采集污水处理站设备提升泵、风机、排污阀、冲洗泵等设备的电压反馈信息通过TMP86CM49F 处理器处理传输到显示屏进行显示，当电压反馈与设定的阈值不相符时，TMP86CM49F 处理器作出判断，通过3G模块向后台数据中心进行数据记录，并由后台数据中心作出报警信息发送至监控中心和监控手机终端。后台数据中心优选为IBM System x3850 X6(3837I01)数据库服务器。

本实施例选用提升泵作为实施对象。所述电压反馈为MCU处理器发出控制命令 1后，设置指令 S_Relay 为导通继电器的状态，然后分别对提升泵控制接触器触点电压与电池电压进行采样，当电池电压减去触点电压所得的差小于诊阀值时，则认定提升泵控制接触器已经导通，与继电器控制逻辑符合，无故障 ；否则，认为提升泵控制接触器关断，与继电器控制逻辑不符合，出现提升泵控制接触器无法导通故障。此种电压反馈，结构简单有效。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，包括：MCU处理器，所述MCU处理器连接有显示屏、模拟量数据采集模块、开关量控制模块、集成设备信息反馈模块、数据通讯模块；所述数据通讯模块还连接有后台数据中心，所述后台数据中心还连接有监控中心、监控手机终端。

2.如权利要求1所述一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，所述模拟量数据采集模块包括单片机，所述单片机连接地址跳线、通讯信号转换 电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线；所述地址跳线用于地址编码；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述 A/D转换电路是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字 信号，输送给单片机；所述D/A转换电路是模拟信号输出电路，将单片机传送的数字信号转换成模拟信号，输出给MCU处理器；所述参考电压跳线连接参考电源，用于选择给D/A转换电路、A/D转换电路提供的参考电源。

3.如权利要求1所述一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，所述模拟量数据采集模块采集的信号为污水处理厂里设置的传感器，所述传感器包括:液位传感器、浊度传感器、流量计、压力传感器。

4.如权利要求1所述一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，所述开关量控制模块控制污水处理站设备的启动和停止，所述污水处理站设备包括：提升泵、风机、排污阀、冲洗泵。

5.如权利要求1所述一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，所述数据通讯模块为2G、3G、4G、WIFI、宽带RJ45任一所述的一种。

6.如权利要求3所述一种应用于污水处理站的数据采集传输装置，其特征在于，所述液位传感器采用磁致伸缩液位变送器，所述浊度传感器采用TurbiMax W CUS 41 浊度传感器，所述流量计采用型号为FSW205-PC。