基于云平臺的二氧化氯發生裝置遠程監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保工程技術領域，具體來說涉及一種基于云平臺的二氧化氯發生裝置的遠程監控系統。
【背景技術】
[0002]十多年來二氧化氯在國內的飲水消毒處理中，已得到廣泛推廣使用。目前國內普遍采用氯酸鈉-鹽酸工藝的化學法二氧化氯發生裝置生產二氧化氯，二氧化氯發生裝置作為水處理中的殺菌消毒設備，一旦投入使用就會24小時工作，長時間運行。設備長期工作容易發生停機、泄漏、超標等問題，如果沒有監測報警機制，會造成水體長時間無消毒殺菌或超標、污染，影響水質的穩定與安全。特別是農村越來越多的小規模自來水廠大多都設在遠離城鎮的野外，地理位置十分分散，設備監管更不容易到位。而且農村專業技術人員相對匱乏，設備出現故障，生產廠家往往也望塵莫及。要解決這一問題，需要一種適應環境條件、滿足監控功能的系統及方法，所述系統能具備不要設備用戶安裝專門的軟件和數據庫系統，維護與升級簡單，設備用戶和生產廠家共享、可隨時隨地查詢、瀏覽、操控的特點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有的二氧化氯發生裝置控制技術的上述不足之處，提供一種基于3G/4G無線網絡和云平臺的二氧化氯發生裝置的遠程監控系統及方法。所述監控系統及方法能將地理位置分散的多個小規模水廠的二氧化氯發生裝置控制PLC通過3G/4G無線通信網絡，集中到一個云平臺進行監控管理，實現水廠監控中心、管理人員、設備生產廠家多用戶遠程登錄，共享監控平臺，通過簡單配置云平臺應用服務器便可添加新水廠的二氧化氯發生裝置為監控對象。
[0004]本發明的技術方案是:
一種基于云平臺的二氧化氯發生裝置遠程監控系統，包括二氧化氯發生裝置、傳感器、PLC、HM1、驅動單元及云平臺，其中二氧化氯發生裝置、傳感器、PLC、HM1、驅動單元構成二氧化氯發生裝置閉環控制回路，二氧化氯發生裝置包括計量栗和反應釜，計量栗分為酸液計量栗和鹽液計量栗以分別向反應爸中投放定量的酸液和鹽液，驅動單元控制計量栗，PLC控制驅動單元的運動，傳感器從二氧化氯發生裝置下游測量相關數據并發送到PLC，所述數據包括余氯檢測值和流量檢測值，操作人員可以通過HMI對PLC進行設置和操作，PLC根據傳感器送來的數據和預先在該PLC中的設定，通過驅動單元調節計量栗以調節酸液和鹽液的投放量，其特征在于，所述PLC進一步連接至無線網關，通過無線網絡與云平臺連接，云平臺包括應用服務器、web服務器和數據庫系統，應用服務器通過無線網關與所述PLC連接，應用服務器采集PLC中的數據并向PLC發送和確認用于二氧化氯發生裝置的控制指令，在云平臺內部，應用服務器、web服務器和數據庫系統三者互聯，web服務器可以用于用戶的訪問，應用服務器、web服務器兩者的數據可以存儲到數據庫，并且用戶可以通過web服務器訪問該數據庫。
[0005]在一個實施方案中，計量栗為機械隔膜式計量栗，驅動單元為三相異步電動機，PLC通過變頻器控制電動機來控制計量栗栗出的液體的量。
[0006]在另一個實施方案中，計量栗為電磁隔膜式計量栗，驅動單元為繼電器，PLC向繼電器輸出脈沖信號，通過脈沖頻率來控制計量栗栗出的液量。
[0007]優選地，所述無線網絡為3G/4G無線網絡，PLC和應用服務器分別通過3G/4G無線網關接入3G/4G骨干網以實現數據和指令的讀取和發送。
[0008]在另一優選實施方案中，所述應用服務器能夠連接多個二氧化氯發生裝置并對多個二氧化氯發生裝置進行分別控制，在應用服務器上可以增加新的二氧化氯發生裝置的連接和刪除已有的二氧化氯發生裝置，所述web服務器可供多個用戶登錄以分別或集中監控和管理多個二氧化氯發生裝置。
[0009]本發明的有益效果:
本發明的基于3G/4G無線網絡和云平臺的二氧化氯發生裝置的遠程監控系統及方法，由PLC、HM1、驅動單元、傳感器、計量栗構成二氧化氯發生裝置閉環控制回路，具有控制精度高、抗干擾性強、可靠性高、穩定性高等特點，能夠準確控制二氧化氯發生裝置向水網中投加的二氧化氯量，保證了水質的穩定與安全;監控系統借助于3G/4G公共無線網絡的便捷和互聯網云技術的優勢，將地理位置分散的多個小規模水廠的二氧化氯發生裝置集中到一個平臺進行監控管理，這樣不僅可以節約人力、財力，而且有利于提高管理質量，保證二氧化氯發生裝置的安全、穩定、可靠的運行。監控系統云平臺支持多用戶訪問，采用公共數據訪問對象技術解決了同時訪問同一二氧化氯發生裝置對PLC端口爭用的問題，大大提高了系統的穩定性;采用動態圖形配置技術實現了不同類型二氧化氯發生裝置用戶界面的動態生成，只需簡單配置便可實現對新建水廠的二氧化氯發生裝置的遠程監控，監控系統的可擴充性大大增強，為用戶的擴建以及廠家的售后服務提供了極大的方便。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明基于3G/4G無線網絡和云平臺的二氧化氯發生裝置的遠程監控系統邏輯結構圖。
[0011]圖2為本發明PP1-3G/4G無線網網關的主程序流程圖。
[0012]圖3為本發明云平臺的系統功能結構圖。
[0013]圖4為本發明云平臺公共數據訪問對象關系圖。
[0014]圖5為本發明云平臺與多裝置多用戶情況下使用情形示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了實現本發明的目的，本發明采用了以下技術方案:一種基于3G/4G無線網絡和云平臺的二氧化氯發生裝置的遠程監控系統，包括云平臺、3G/4G無線網絡、PP1-3G/4G無線網網關、PLC、HM1、驅動單元、傳感器、計量栗。其中所述監控系統包括由PLC、HM1、驅動單元、傳感器、計量栗構成的二氧化氯發生裝置閉環控制回路。所述云平臺指部署在互聯網云端的應用服務器、Web服務器和數據庫系統，通過互聯網、3G/4G無線網絡、PP1-3G/4G無線網網關采集PLC中二氧化氯發生裝置的數據，并對PLC發送命令控制二氧化氯發生裝置。
[0016]所述PP1-3G/4G無線網網關包括3G/4G無線模塊、RS485串行模塊，用于與云平臺應用服務器建立通信連接，實現PPI協議的轉換、封裝。
[0017]優選地，所述PLC指S7-200系列PLC，用于控制二氧化氯發生裝置的運動機構。
[0018]所述HMI指工業觸摸屏，與PLC串行通信，實現現場的參數設定、狀態監測、告警顯示功能。
[0019]所述驅動單元用于驅動計量栗，改變計量栗的工作頻率。在所述計量栗是機械隔膜計量栗或電磁隔膜計量栗的情況下，驅動單元分別是受變頻器控制的三相異步電機或者固態繼電器，固定沖程的機械隔膜式計量栗在不同的頻率下可以栗送不同量的反應液，而電磁隔膜計量栗也可以在不同的脈沖下栗送不同量的反應液。
[0020]所述傳感器指流量傳感器、余氯傳感器等，流量傳感器用于檢測水網中的進水流量，余氯傳感器用于檢測水網出水口水體中的余氯含量。
[0021]所述PLC為二氧化氯發生裝置的底層核心控制器，其模擬量端口采集余氯、流量傳感器的信號，通過控制算法，輸出信號控制變頻器輸出電源的頻率或中間繼電器的開關頻率。變頻器的控制端與PLC輸出信號端連接、電源輸出端與機械式計量栗的電機連接，其輸出電源的頻率控制計量栗電機的轉速，從而控制鹽液計量栗和酸液計量栗的流量。