一、项目背景随着城市发展,泵站作为供水枢纽，在居民、工业用水中地位非常重要，泵站也越来越多，且分布零散，如何对众多泵站进行一体化监控、统计供水数据，成了许多供水企业必须考虑的问题。对于传统的泵站监控，采用的是工作人员定时去查看，有时人员疏忽，造成泵站工作异常，同时这种做法对于多个泵站的监控很麻烦；后来采用RS485 监控的方案,但是布线相当麻烦。于是在这种背景下，通过工业智能网关与 PLC 采集和处理来远程监控泵站，实现泵站无人值守。二、系统简介污水泵站远程监控系统是基于工业智能网关与分布式数据云平台的物联网云数据的技术，实现对分散的站点设备进行统一的平台化监控、管理及分析。其主要功能及特点如下：采用地图展示方式和大屏数据展示，实现数据的高大上的展示和一目了然的把控现场设备运行情况。根据污水泵站站点的设计工艺、运行环境等不同因素，定制相应的数据预处理服务，保证数据监控的全面性、以及数据采集，数据库存储的高效性，通过设备快线，随时调整处理工艺，不用到现场。采用云组态技术实现在同一的网站平台下实现对所有污水泵站站点的实时监控；（包括所有设备运行状态、水质在线状态、以及视频摄像头影像等）。运维调度平台功能：管理人员可使用平台对运行员工进行任务安排，运行人员在处理完任务后，可对在平台回述处理结果，这些记录都将存储在平台内，以便后期查阅。平台还提供自动短信通知功能：在设备突发情况下，可自动给相关运维人员发送短信通知。运行数据分析及能效管理功能：通过各站点采集的大数据可以将设备能耗及工艺使用等环节的关系整合起来，分析出一套最优化的能源及工艺方案。远程诊断功能：通过物通博联的通道和诊断功能，可以实现对网关和现场设备的诊断分析设备远程维护功能：通过物通博联设备快线实现PLC 的远程维护、远程诊断和远程上下载程序。生产报表功能：实现对生产报表的采集、生成、查询、展示与导出。移动巡检：提供 APP 运维管理软件，运维 APP 提供派单提醒、接单自动调取工作内容、路线导航、拍照记录、结单报告导出等功能，可利用手机或 pad 进行移动巡检，记录巡检人员，巡检时间，巡检轨迹，从而保证巡检质量2.1 远程数据采集系统工业智能网关从各项目设备控制系统上获取实时数据，通过3G/4G（或有线）方式传输到物通博联或公司总部云数据中心，存储到实时/历史数据库，实现生产数据的远程实时采集、传输与存储。采集的数据为项目设备运行数据，实现对设备运行状态进行动态监控，异常时生成报警信息。系统能自动识别各项目设备运行异常、出水水质异常、工艺状态异常等信息。具体工作内容包括：提供项目设备运行数据采集所需的硬件设备，完成现场安装与调试；数据采集所需的接口软件开发与部署；数据采集实施并上传到实时数据库；远程数据采集系统需能查阅数据的采集实时状况、数据采集和上传异常时需自动提醒。实时数据采集上传需具有断点续传功能，在通信中断或数据中心断电恢复后，自动上传中断期间的数据到实时数据库，需具备2 年的历史数据存储容量。系统相关统计报表功能要能根据断点续传数据作重新计算，保证数据的一致性和准确性。系统确保数据传输的可靠性，响应迅速、性能稳定，保证数据不丢失。另外，村镇污水处理站点一般所处位置往往较偏远，同时也较为分散，所以，采集污水一体化设备运行数据，可采用的通信手段主要有以太网、4G/3G 为主的网络模式，可根据不同污水处理站点的情况分别采用匹配以太网、4G/3G 的网络模式的智能网关，实现设备运行数据的采集。2.2、系统架构系统拓扑图
污水泵站远程监控系统基于 MQTT 上行协议，整体构架包含有三个层面：设备层、网络层和应用层。设备层主要包括各污水处理站的在线仪器仪表、PLC、视频系统等，是物联网技术构架的基础，设备感知层的建设根据污水处理站、标杆监测站点分别配备不同的硬件感知设备，实现各污水处理站运行状态数据、视频、图片的实时上传，形成完善的感知层体系。网络层体系利用广布的 4G 网络与互联网融合，建立网络层体系，通过工业智能网关实现对运营公司下属污水处理站点的关键运行指标数据、站点运行参数的采集，实时传输到污水泵站远程运维管理云平台，并对数据进行存储、维护、管理、分析，且提供给外部应用系统使用。运营管理应用层包括运营管控系统PC 端、手机微信小程序、站点监控云平台和环保监控云平台。可实现污水站点分布查询、运行工艺画面展示、实时运行数据的图表展示等，方便管理人员进行日常运行情况的总结与分析。 |
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