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污水處理遠程在線監測系統應用方案
污水處理遠程在線監測系統應用方案
一、項目背景
在城市污水治理中，城市污水處理設施建設已提到了城市基礎設施建設的突出位置，使城市污水處理設施建設進入了一個新的發展階段。但目前各地對污染源和排污河渠的水質監測仍停留在手工監測階段，難以反映企業及城市污水排放連續變化的情況。在水資源污染方面不斷加強治理，但因為環境保護意識的淡薄及利益的驅使等諸多因素，隨意偷排污水和非達標排污，造成環境嚴重污染的情況時有發生，因此在監測監管方面提供一個有效、實用、*的監控系統和解決方法，建立污水處理在線監測系統顯得極為迫切，提高水質監測能力，勢在必行。
二、系統方案優勢
在污水治理監測項目中，所涉及的污水處理監測系統，很多必需無人值守設備或監測點，受到地形、氣候、監測范圍等因素影響，不適合用有線通信和無線數傳電臺等數據傳輸方式， 而且它們還具有移動性差、成本高、擴展性差、設備維護不方便等缺點，而移動GPRS網絡覆蓋面廣，具有高速的數據傳輸和永遠在線的特點，配合靈活的資費方式，使GPRS通訊在污水處理監控系統中的應用具有*的性價比優勢。
三、系統解決方案
（一）系統構成
本系統是由污水排放監測點、監測中心站和管理中心組成的污水監測系統。該系統可實現對企業廢水和城市污水的自動采樣、流量的在線監測和主要污染因子的在線監測；實時掌握企業及城市污水排放情況及污染物排放總量，實現監測數據自動傳輸；由監測點對水質參數自動采集、處理、保存和遠程通訊傳輸，測中心站的計算機控制中心進行數據匯總、整理和綜合分析；監測信息傳至環保局，由環保局對企業進行監督管理。系統圖如下：
1、污水排放監測點
污水處理監測點利用各種傳感器或儀表，采集與污水處理有關的物理、化學參數。如污水處理設備運行狀況，工業用水排放污水流量，污水PH值，污水的相對濁度等。各種數據從監測儀的通信口傳送到LQ1200 GPRS DTU，由LQ1200 GPRS DTU把數據打成TCP/IP 包，發送到LQ1200 GPRS DTU中設定的具有固定IP地址或者域名的監控中心站數據中心服務器端口上。
2、監測中心站
監控中心站計算機系統主要由數據通信子系統、數據處理子系統和報表系統組成，主要完成的功能有數據通信，數據處理，報表統計分析等。
數據處理子系統、報表系統作為主要的人機交互界面，收監測點傳輸來的信息和其他污染源的監測信息；負責對監測信息分類、篩選和綜合分析；完成對數據的統計、運算、處理，能自動生成各種報表；具有存儲、顯示、記錄、打印、統計等功能，而且還可以向監測點發送有關查詢命令和控制信息。
各監測點的LQ1200 GPRS DTU上電后自動撥到GPRS網絡，和預先設定的IP地址或者域名建立TCP鏈路，這樣監控中心和各個監測點間就實現了雙向傳輸數據。
3、產品特性
（1）LQ1200 GPRS DTU
技術參數
所選模塊 華為 GTM900
外型尺寸 80x55x21mm
重量 200g
工作環境
模塊工作溫度 -25°C～60°C
元器件工作溫度 －40°C～85°C
濕度范圍 0－95%，非冷凝
儲存溫度 －40°C～85°C
電源
電壓范圍 DC5V～26V
標準電源 DC5V/1000mA
功耗 通信時平均電流100mA@+5VDC
空閑時35mA@+5VDC
接口
天線接口 50Ω/SMA陰頭
接收靈敏度 -104dbm
SIM卡 3V
用戶數據接口 RS-232/TTL(DB9)
波特率 300~115200bits/s
（2）LQ2883 GRPS RTU
基本功能及特點：
◎ 配備多種接口資源，包括模擬信號采集、開關量輸入、輸出，脈沖信號輸入等；
◎ 支持一路RS232/RS485方式的用戶數據接口，可接入PLC等各種設備；
◎ 采集傳輸控制一體化，提高了系統可靠性，降低了成本；
◎ 采用工業級超低功耗高性能的嵌入式處理器；
◎ 用戶可以編程的量程轉換和報警上下限設定；
◎ 內設工業時鐘，計時；
◎ 自動定時上報和事件觸發上報功能；
◎ 內置大容量FLASH存儲器，數據自動記錄，支持歷史數據檢索；
◎ 板載GSM/GPRS傳輸模塊，方便用戶選擇GSM、GPRS組網方式；
◎ 提供用戶設置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其它軟件連接；
◎ 工業級設計，穩定可靠，堅固耐用；
技術參數：
A/D轉換
采集速率 8次/秒
模擬量輸 4~20mA 0~5V
分辨率 10bit
輸入通道 4
測量精度 0.5%
輸入隔離 300VDC
量程轉換 自動轉換或上下限判斷
開關量輸入部分
開關量輸入 4
光電隔離 有
脈沖計數 有
開關量輸出部分
繼電器輸出 2
觸點電流 >7A/220VAC
斷電記憶 有
存儲記憶部分
存儲方式 2M BYTES flash，循環覆蓋
時鐘部分
工業時鐘 有
用戶通訊接口部分
RS232/RS485 RS232/RS485
通信速率 300～115200BPS
無線數據通信部分
GSM短消息 有
GPRS 有
SIM卡座 抽屜式
通信協議 Modbus-RTU
參數設置 本地及短信息遠程配置
工作環境
工作溫度 -20°C～+60°C
限定溫度 -25°C～+70°C
濕度范圍 0－95%，非冷凝
供電電源
輸入電壓 5～26VDC
4、安全特性
以上方式是通過Internet(CMNET)實現的，這樣用戶的實現成本比較低。如需要高可靠性數據傳輸。中國移動為這種應用提供了直接接入GPRS網絡的方式。數據中心服務器通過專線方式接入GPRS移動基站，并獲得一個固定的IP地址。監測點數據無需路由到Internet網絡，監測點DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點對多點網絡具有實時性好、安全性高的特點，但接入費用相對較高。
同時監測中心和管理中心也進行聯網，監測信息傳至管理中心，由管理中心對企業進行監督管理。
四、結論
該系統和傳統監測方式相比，實現了水排放量及理化參數量數據的自動提取和隨機抽取、污水處理設備運轉情況的自動提取監控和非正常情況下的報警、污水排放主要理化指標超標自動報警、排污費的自動計費、數據統計報表自動生成。同時該系統運行費用低，系統容易擴展，留有數據接口，通過配置或改變不同的傳感器，系統也適用于大氣和噪音監測，與有線MODEM、無線數傳電臺數據傳輸相比，該系統在技術上更具*性。
從經濟效益和社會效益來說，過去對企業的惡意偷排和閑置排污設備運行等不法行為難以察覺、難以監管、近乎束手無策，這是個性的難題。本系統對污水偷排、污水主要理化指標超標排放、污水處理設備閑置，均能及時發現并自動報警。系統造價不高，不需要太多的投資，企業*承受，便于大規模推廣。