食品企業污水在線檢測系統的設計與實現

戴軍

重慶中航食品有限責任公司 重慶 401120

我國人均水資源占有量僅為全世界人均占有量的1/4，水資源短缺是我國當前的國情。且隨著工業化和城市化進程的加快，污水排放總量劇增，大量江河湖泊受到污水排放的污染，生態環境受到嚴重破壞[1]。

當前污水處理是環境保護的熱點問題，以某食品加工企業為模型，每天排放的污水數以十噸計，為了保護好生態環境，我們必須建立污水處理站。

1 目標

結合重慶市某食品加工企業污水處理站的實際應用需求，確定監控系統需要檢測的排污指標項目，結合采集器采集數據，通過通訊網絡連接管理平臺，實現對企業污水排放指標的在線監控。這里主要研究平臺的架構，以及構網方式。

2 系統設計

2.1 組網方式

組網的前提條件是污水站實時檢測設備必須具備通信模塊。運營架構的部署需要涉及到污水站實時監測設備、web服務器、污水監控平臺管理軟件和終端訪問設備四個方面，將污水監控平臺管理軟件部署在web服務器上，再通過web器的IP和公網的IP進行綁定映射的方式，與4G網絡通信連接污水檢測設備，最后達到終端訪問設備讀取數據的目的[2]。組網如圖1所示。

圖1 組網圖

2.2 平臺架構的設計

污水在線監控平臺在系統中需要面對的人員是污水處理站運維人員和平臺維護人員，也就是說平臺需要通過4G網絡和互聯網與污水實施數據采集器DUT連通，再通過服務器和路由器實現用戶訪問，污水在線監控平臺提供的服務，如參數的設置與管理、數據統計分析等，可實現實時訪問和監控[3]。架構圖如圖2所示。

圖2 架構圖

污水監測利用各種傳感器或專用儀表，采集與污水處理有關的物理和化學參數。如污水處理設備運行狀況，排放污水流量，污水PH值，污水的需氧量等。各種數據從監測儀的通信口傳送到數據采集器DTU設備，由數據采集DTU設備把數據打成TCP/IP包，通過4G網絡發送到具有固定IP地址或者域名的監控中心站數據中心服務器端口上，用戶通過訪問服務器獲得污水排放實時數據[4]，如圖3所示。

圖3 系統圖

2.3 通信協議的介紹

監控系統的傳輸方式通常做如下選擇：監控單元與智能設備之間選用RS-485/422或RS232接口；監控單元與非智能設備之間通過監控模塊連接，監控模塊具備的數字I/O接口、模擬I/O接口和數據輸入接口分別與非智能監控設備的相應接口連接。在實際部署中可能遇到到接口種類繁多，如智能設備、專用和通用采集器等，由于這些設備產自不同廠家，接口方式不同，很難統一。接口連線的目的就是要把這些接口通過特定的通信線纜，按照規定的連接方式組織起來，形成一張現場通信網絡。基于4G和TCP/IP協議進行通信時，應根據實際通信條件和要求選擇，保證傳輸順暢安全[5][6]。

3 結語

總之，污水在線檢測系統具有的作用集中體現在以下幾個方面：一是為企業提供直觀、實時的污水排放數據，一旦出現異常指標平臺可及時發出警告，使污水排放在可控范圍內；二是為運維人員提供能夠快速完成故障診斷和解決工作的服務，根據排放指標及時判斷污水處理站的工作狀態，在降低污水處理站運維工作難度，同時提升工作效率。本文主要闡述如何設計污水在線檢測系統，為大家起到一個拋磚引玉的作用，希望能夠在某些方面給以啟發。