CN212009360U - 一种污水处理远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种污水处理远程监控系统；包括电源单元和控制单元，所述电源单元使用三相四制电源为负载供电，所述负载并联接入三相四制电源线路中；所述控制单元包括中央控制电路、负载控制电路，中央控制电路分别无线通讯电路和液位检测电路连接，中央控制电路通过负载控制电路与负载连接；所述中央控制电路还与人机界面连接。本实用新型本系统为中小型污水处理站远程监控系统，通过物联网技术对污水处理站实现远程监控；可以对污水处理站水位及其他生产运行参数进行实时监控、优化机电设备运行方式、减少事故停机时间并合理减少值守人员，从而有效解决中小型污水处理站存在的安全、成本、劳动生产率及能耗方面的问题。

Description

一种污水处理远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理远程监控系统。

背景技术

目前中小型污水处理站具有数量多且分散、水量小、水质差别大、投资薄弱且资源分散、管理人员水平相对落后以及缺少专业人员的指导等特点。为此本文提出基于物联网的污水处理远程监控系统对若干中小型污水处理站的进水、各工艺流程、是否达标排放等各个环节实行物联网式的远程控制；对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种污水处理远程监控系统。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种污水处理远程监控系统；包括电源单元和控制单元，

所述电源单元使用三相四制电源为负载供电，

所述负载并联接入三相四制电源线路中；

所述控制单元包括中央控制电路、负载控制电路，中央控制电路分别无线通讯电路和液位检测电路连接，中央控制电路通过负载控制电路与负载连接；

所述中央控制电路还与人机界面连接。

所述负载与三相四制线路之间均分别安装有断路器。

所述负载控制电路包括分别与中央控制电路输出接口连接的风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路。

所述风机控制电路包括一个交流接触器，交流接触器线圈的一端与热保护器连接，另一端与转换开关的一端的一个触点连接，转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第一辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的辅助触点另一端与停止按钮开关连接后与电源连接，中间继电器的另一端与中央控制单元输出接点连接，所述交流接触器的第一辅助触点与启动按钮开关并联。

所述提升泵控制电路包括一个交流接触器，交流接触器的一端与热保护器连接，另一端与第一转换开关的一端触点连接，热保护器的另一端与电源的零线连接，第一转换开关的另一端与第二转换开关连接及交流接触器的第一辅助触点连接，第二转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第二辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点另一端均与停止开关连接后与电源连接，中间继电器另一端与中央控制单元的输出接口连接，所述交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点还分别并联后一个按钮开关。

所述回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路的电路结构均与风机控制电路相同。

所述交流接触器均并联由指示灯，所述热保护器的保护端分别与风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路并联，所述交流接触器的主触点分别安装在各辅助的接口端子上。

所述电源电路的任意两根火线之间安装有一个继电器，继电器的第一辅助触点和第二辅助触点并连后接入负载控制电路的电源前极。

本实用新型的有益效果在于：本系统为中小型污水处理站远程监控系统，通过物联网技术对污水处理站实现远程监控；可以对污水处理站水位及其他生产运行参数进行实时监控、优化机电设备运行方式、减少事故停机时间并合理减少值守人员，从而有效解决中小型污水处理站存在的安全、成本、劳动生产率及能耗方面的问题。

附图说明

图1是本实用新型的工作流程图；

图2是本实用新型的电源电路图；

图3是本实用新型的控制电路图；

图4是本实用新型的PLC接线图。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种污水处理远程监控系统；包括电源单元和控制单元，

所述电源单元使用三相四制电源为负载供电，

所述负载并联接入三相四制电源线路中；

所述控制单元包括中央控制电路、负载控制电路，中央控制电路分别无线通讯电路和液位检测电路连接，中央控制电路通过负载控制电路与负载连接；

所述中央控制电路还与人机界面连接。

所述负载与三相四制线路之间均分别安装有断路器。

所述负载控制电路包括分别与中央控制电路输出接口连接的风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路。

所述风机控制电路包括一个交流接触器，交流接触器线圈的一端与热保护器连接，另一端与转换开关的一端的一个触点连接，转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第一辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的辅助触点另一端与停止按钮开关连接后与电源连接，中间继电器的另一端与中央控制单元输出接点连接，所述交流接触器的第一辅助触点与启动按钮开关并联。

所述提升泵控制电路包括一个交流接触器，交流接触器的一端与热保护器连接，另一端与第一转换开关的一端触点连接，热保护器的另一端与电源的零线连接，第一转换开关的另一端与第二转换开关连接及交流接触器的第一辅助触点连接，第二转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第二辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点另一端均与停止开关连接后与电源连接，中间继电器另一端与中央控制单元的输出接口连接，所述交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点还分别并联后一个按钮开关。

所述回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路的电路结构均与风机控制电路相同。

所述交流接触器均并联由指示灯，所述热保护器的保护端分别与风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路并联，所述交流接触器的主触点分别安装在各辅助的接口端子上。

所述电源电路的任意两根火线之间安装有一个继电器，继电器的第一辅助触点和第二辅助触点并连后接入负载控制电路的电源前极。

如图1、图2、图3、图4所示一种污水处理站远程监控系统包括电源、液位检测电路、中央控制电路、人机界面(HMI)、GPRS模块、移动设备APP、风机M1～M2、提升泵M3～M4、回流泵M5～M6、计量泵M7～M8、加药装置M9、污泥泵M10、潜水搅拌机M11，所述电源与各电路连接，中央控制电路输入接口与液位检测电路、人机界面(HMI)连接，中央控制电路输出接口分别与风机M1～M2、提升泵M3～M4、回流泵M5～M6、计量泵M7～M8、加药装置M9、污泥泵M10、潜水搅拌机M11连接。

本实施例可以分为就地和远程两种控制模式。

电源为三相四线制电源，额定电压/频率为380V/50Hz，对风机M1～M2、提升泵M3～M4、回流泵M5～M6、计量泵M7～M8、加药装置M9、污泥泵M10、潜水搅拌机M11等设备的控制电压为220V；液位检测电路包括液位传感器YW1、EM AE04采集模块；人机界面PI8102触摸屏，GPRS模块供电为DC24V。

如果选择就地控制则可以通过现场人机界面(HMI)及控制柜控制，电源将直接连接至各电机，整个控制系统单元模块上后通电运行；如果选择远程移动端控制现场机电设备，则打开移动设备(手机)端APP，点击进入人机界面，即可实现远程监控操作污水处理站现场机电设备及查看各运行工况。

中央控制电路包括一个单片机及其扩展芯片，且两块芯片相同功能引脚连接相同电路，两块芯片的N引脚共同连接零线N，L1引脚分别用于接入电源，SMART 200PLC的输入点I区引脚接入电源支路22点，EM AE04的AI0引脚接液位传感器YW1的输出信号；SMART200PLC的输出端Q0.0～Q1.3分别连接风机M1、风机M2、提升泵M3、提升泵M4、回流泵M5、回流泵M6、计量泵M7、计量泵M8、加药装置M9、污泥泵M10、搅拌机M11、Q1.3输出控制启动电源M0。

单片机及其扩展芯片型号分别为西门子SMART 200PLC、EM AE04，SMART 200PLC输入有三组，每组8个点，输出有二组，每组8个点；EM AE04输入有一组，每组4个。

中央控制电路SMART 200PLC的输出端与风机M1、风机M2、提升泵M3、提升泵M4、回流泵M5、回流泵M6、计量泵M7、计量泵M8、加药装置M9、污泥泵M10、搅拌机M11、Q1.3输出控制启动电源M0。控制方式有就地与远程监控两种控制，以中央控制电路与风机M1、风机M2的控制电路为例说明中央控制SMART 200PLC电路的与每个电机之间的控制电路连接方式：就地控制手动档由电源直接依次与停止按钮ST1、启动按钮SB1、中间继电器ZJ1的一个触点连接，接着依次连接交流接触器KM1的线圈、热保护器NR1后，最后接入清水泵M1，指示灯D1并联在交流接触器KM1的两端，交流接触器KM1触点两端并联在启动按钮SB1两端；就地控制人机界面(HMI)控制时，直接在触摸屏PI8102R上点击操作即可；远程监控监控端则需在移动设备(手机)上安装与触摸屏配套的APP软件，现场触摸屏与中央控制SMART 200PLC连接交换控制数据，GPRS模块连接到触摸屏网口端，将物联网卡插入GPRS模块接口上，即可实现远程手机APP上进行操作现场各种机电设备及运行工况的查看，参数设置。

本实例工作原理：通过对中央控制电路中的SMART 200PLC、EMAE04两块芯片输出预编程序，对整个污水处理站机电设备运行工况进行远程监控，具体控制过程如下：

(1)通电，启动中央控制电路，控制SMART 200PLC、EMAE04、GPRS模块、PI8102 HMI上电工作；

(2)现场操作：在污水处理站操作室现场操作时，上电后可在控制柜上手动操作，也可以在触摸屏上进行手自动操作，其操作流程与远程端手机APP操作相同。

(3)远程移动端APP操作：打开手机APP，点击进入人机交互界面，在此端界面上可以分别手动、自动操作现场各机电设备，自动控制时在参数设置界面设置好参数打到自动状态下即可；

远程电脑网页操作：在浏览器端口中输“http://weconcloud.com/”网址后回车进入浏览器界面注册登录；注册时将现场触摸屏编号输入，绑定GPRS模块机器识别码即可，刷新浏览器界面重新登录即可实现远程污水处理站现场的机电设备启停，查看设备运行工况，参数设置，数据监控。

Claims (8)

1.一种污水处理远程监控系统，其特征在于：包括电源单元和控制单元，

所述电源单元使用三相四制电源为负载供电，

所述负载并联接入三相四制电源线路中；

所述控制单元包括中央控制电路、负载控制电路，中央控制电路分别无线通讯电路和液位检测电路连接，中央控制电路通过负载控制电路与负载连接；

所述中央控制电路还与人机界面连接。

2.如权利要求1所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述负载与三相四制线路之间均分别安装有断路器。

3.如权利要求1所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述负载控制电路包括分别与中央控制电路输出接口连接的风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路。

4.如权利要求3所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述风机控制电路包括一个交流接触器，交流接触器线圈的一端与热保护器连接，另一端与转换开关的一端的一个触点连接，转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第一辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的辅助触点另一端与停止按钮开关连接后与电源连接，中间继电器的另一端与中央控制单元输出接点连接，所述交流接触器的第一辅助触点与启动按钮开关并联。

5.如权利要求3所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述提升泵控制电路包括一个交流接触器，交流接触器的一端与热保护器连接，另一端与第一转换开关的一端触点连接，热保护器的另一端与电源的零线连接，第一转换开关的另一端与第二转换开关连接及交流接触器的第一辅助触点连接，第二转换开关的另一端两个触点分别与交流接触器的第二辅助触点和中间继电器连接，交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点另一端均与停止开关连接后与电源连接，中间继电器另一端与中央控制单元的输出接口连接，所述交流接触器的第一辅助触点和第二辅助触点还分别并联后一个按钮开关。

6.如权利要求3所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路的电路结构均与风机控制电路相同。

7.如权利要求4或5所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述交流接触器均并联由指示灯，所述热保护器的保护端分别与风机控制电路、提升泵控制电路、回流泵控制电路、加药泵控制电路、计量泵控制电路并联，所述交流接触器的主触点分别安装在各辅助的接口端子上。

8.如权利要求1所述的污水处理远程监控系统，其特征在于：所述电源单元的任意两根火线之间安装有一个继电器，继电器的第一辅助触点和第二辅助触点并连后接入负载控制电路的电源前极。

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