农村污水处理设备远程监控云平台系统设计

张欣

关键词：农村污水;远程监控;大数据

随着国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加。为进一步提高运营效率，降低运行维护成本，建立一个远程智能化污水处理设备监管网络与信息化管理平台来优化现有运维管理模式，在远程实现对设备的智能化管理和数据分析处理。利用目前成熟、先进的GIS与互联网等技术手段，将在线监测设备获取的农污处理设备、水质等动态信息，通过在线监管系统进行多层级展示，实现建设效果一张图可视化展示、监测数据集成显示、现场运行情况采集与监控等功能。平台由数据处理中心、信息监控中心、监测管理平台软件、现场监测单元和智能手机APP软件组成。通过采集设备运行状态、故障报警等信息，实现对设备运维的数字化管理，从而极大地节约了现场管理成本，提高运行管理单位的管理效率，可实现长效运维全覆盖。

1远程监控平台架构

远程监控平台基本框架分三层结构，分别是采集层、传输层、应用层。各结构之间相互协作形成从数据采集、传输、统计、处理到应用一系列大数据的分析处理。

1.1采集层

通过传感器、数据采集模块、摄像头、PLC等将传感器数据、运行数据、图像数据、环境数据通过PLC采集收集。实现准确、实时、稳定、安全的数据采集是采集层要点，为整个监控平台提供基础稳定的数据依据。

1.2传输层

采集的数据通过以太网或4G/5G信号传输到服务器或云服务器，在服务器将采集上传的数据进行数据处理和分析。

1.3应用层

数据在应用层上展示给用户，用户可以在监控平台上实现用户需要的功能需求。

2远程监控平台功能

2.1实时监控

（1）站点整体运维总览。要求结合地图展示处理站地图分布，同时结合图片、文字来展示站点基础信息数据，同时要求展示站点运行数据、工艺画面、运维人员信息、站点异常信息、车辆信息。使系统能够集中展示站点整体运维情况。

（2）站内运行总览。从生产视频、现场工艺画面、监测指标、设备远控四个维度对单个处理站进行集中管控。

视频监控：可以实时视频查看当前站点运行情况，通过点击视频名称来切换显示不同视频源来显示视频信息。

实时工艺画面监测：可展示当前站点整体工艺效果和工艺环节运行数据情况，可通过配置来展示单个站点多个工艺画面，通过点击工艺图名称来切换显示不同工艺画面。

生产监测指标：实时查看当前站点内所有订阅指标数据。

设备远控：查看远控设备运行状态，实时掌握站点运行情况，紧急情况可通过点击开、关按钮来进行远控操作。

（3）生产视频监视。可对实时运行监视，可实时查看各个站点的视频流数据，并可根据站点的运转情况，实时控制摄像头的云台（摄像头为云台可控时实现此功能），查看站点内运转情况，可选择单视频模式或多视频模式来查看视频，可对图像进行抓拍，系统可查看画面数据。

（4）报警监视提醒。提供对系统告警和现场反馈告警的查询和处理功能，按照告警类别、告警优先级多个维度进行分類查询，告警可通过系统自动告警和现场反馈告警产生，现场自动告警由设备运行状态异常、指标超标等系统采集数据自动产生告警信息并记录在系统中，现场反馈告警由运维人员通过现场拍照、上传视频、文字说明的方式来反馈现场停电、设备故障等情况，针对告警信息要提供相应的预案查看。便于对现场告警的跟踪、查看、处理。

（5）生产运行控制。要求可查看现在工艺整体运行情况，同时工艺图上能够通过动画效果展示固体走向、水流、指标数据、设备状态数据信息，通过工艺画面可进行远控操作。

（6）车辆管理查询与处理。对车辆基础信息进行管理，包括车辆品牌、车牌号、使用时长以及车辆使用状态。对车辆出勤的管理，可查看所有车辆的历史使用记录，在地图上查看历史行车路线，清晰明了的可以看到车辆的历史使用状况。结合移动端进行智能出车操作，记录并实时上报车辆GPS行驶轨迹。

（7）考勤签到管理。监控现场运维人员的到勤状态，运维人员到达运维站点时通过手机APP进行GPS定位站点签到操作，完成运维、巡检工作后可进行站点签退操作，统计可记录上传签到信息，签到现场情况，平台可查看人员签到记录详情包括历史签到记录和签到轨迹信息，方便企业管理人员了解现场运维、巡检工作执行情况。

2.2故障信息管理

（1）实时故障报警查询与处理。实时报警查询，解决处理站设备的实时监视、报警、查询与处理，实时报警查询与处理可查看所有与当前用户相关的实时报警，如设备告警和指标告警等，当前如果有未处理的告警时，会对未处理的告警进行友好性提示，并且在此可查看与当前报警相关的预案，更加方便了对当前告警的处理。

（2）历史报警查询。实现历史报警查询解决企业查询以及查看历史报警处理经验的需求，历史报警查询查询所有已处理的告警，在此可对告警的处理信息进行跟踪查询，清晰明了的查看所有与当前告警相关的信息，为以后相同告警的处理提供了对应的解决方案。

2.3生产运行管理

（1）运行记录。要求通过该功能对各处理站生产运行基础数据进行管理，操作人员录入的基础资源性数据进行各类增、删、改操作。公司管理人员可实时准确地获取处理站的生产工艺信息、运行情况数据，并进行及时有效存储，供各级管理人员查询。通过对这些信息的汇总管理和数据处理，可用于指导各站点进行优化运行、工艺调整、工艺改造等工作。通过对这些信息的分类、整理、分析可为公司管理决策者提供准确的数据参考。

（2）生产数据填报。要求对一些各站点中无法自动采集的基础生产运行数据，由操作人员通过数据填报界面手工填报数据，保证生产运行数据的全面保存。通过该功能可对系统中已存储的数据进行编辑修改操作。