物联网技术在自动化污水处理系统中的应用(2)

　　1.3 软体及功能 现场控制单元实时采集各个终端站传送的各类数据和信号，通过人机界面展现设备工艺运行情况，包括工艺流程图、系统供电图、工艺参数、电气参数、电气设备运行状态等；操作站以人机对话方式指导操作，相关人员按照界面提示操作设备；在进行数据处理时，要严格校验检测来自各现地控制单元的实时数据和设备状态信息，对故障报警信息进行突出和集中显示。中央控制单元实现系统具有强大的故障检测和诊断功能，能够有效分析和检测出各种常见故障。它通过收集和整理各现地控制单元的数据及状态信息的方式，有效地判断了数据的准确性和可靠性，并可根据具体需要生成数据报表、历史数据、历史曲线等。

　　远程人机终端，能够实时显示各现地控制单元的状态。通过总网络控制计算机及通讯装置；根据从中控站上传的分站数据进行系统的分析，实时刷新系统的相关数据和画面；能够对系统的运行数据和记录进行智能分析，在保证能耗不变的情况下实现效益最大化；最重要的是系统采用分层分布式控制方式，降低总线网络的通讯负荷、通讯误码率，同时使网络结构更清晰、检修维护更方便。

　　2 系统特点

　　2.1 系统结构特点 系统基础通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，可根据具体要求增加或删除任意一个节点，同时影响其他通讯设备的功能。系统采用先进的监控操作站技术进行控制，它能够支持系统在不同网络条件正常运行，实现了多对象、多任务、多用户操作。同时，控制系统能够利用其自我诊断功能进行故障诊断，判断故障部位。在系统发生故障后，I/O的状态会返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。

　　2.2 系统功能优点 在分配相应的权限之后，现场任意分站点任一设备的启、停、数据读取等操作都可由中央控制室和云端系统进行控制。系统具备各种通用工业通信接口，如CAN工业总线接口、以太网络接口、IDE接口、和USB接口等等；操作系统和监控软件采用知名工控品牌，具备冗余、容错及灾难性恢复的功能。

　　2.3 系统集网特点 将具备条件的污水厂接入物联网自动系统后，云端平台将具备可以查看多个污水厂的权限。实现辖区内所有污水厂的集中管理，对水量、水质等信息进行综合分析，集中处理，并制作数据统计报表，统计下发报警信息，形成一个自下而上反馈、自上而下监控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制结构。

　　3 系统控制方式

　　3.1 现场控制级 在现场控制级的智能控制柜负责管理子站点下属所有设备的运行、数据采集、视频采集的工作。在智能控制柜上有手动和自动两种控制模式，就地控制系统手动模式具备最高权限。能够直接操作现场设备，而不需要经过中央控制室授权。这种方式拜托了以前中控系统复杂的管理体系。现场人员只需要获取授权密码进行解锁，然后切入手动模式即可，安全可靠。

　　3.2 中央控制级 系统具有多安全等级、操作权限设置、口令确认、设备连锁、自动报警等功能，并按照实际需要对重大事件进行发布到责任人，保证了系统的高效稳定运行。系统具有操作权限设置功能，可根据具体的操作需要，进行权利分配，有效地避免了设备的误动。此外，系统还具有软件自诊断功能，可以对相关设备进行故障诊断，一旦发现故障部位，系统便通过报警系统启动报警程序，报警画面随之弹出。系统可以及时将故障画面完整记录下来，以供使用者按照故障的时间、次序、名称等顺序进行查询。

　　3.3 网络控制级 现场控制级完成了工控信号的采集，中央控制级完成了数据的分析、处理及汇总，网络控制级最终将控制系统接入物联网，实现了污水站系统整体的网络的云端链接。系统由监控管理级、过程控制级和现场级组成。系统的分级控制功能体现在对管理权限和报警信息的及时准确有效分配；充分考虑网络安全的需要，严格加密系统逐级分配管理权限，使管理工作井然有序。

　　4 结束语

　　系统将分散在污水厂独立运行的自动化系统集成网络，使各系统的数据通过通信网络汇集到中央控制室，再通过中控室分析处理后发送到云端平台。在终端人机界面，用户可以调取任一站点的工作信息，进而可以调取该站点任意节点的数据。实现了终端仪表和设备的物联网控制方式。