某城市污水處理廠承擔(dān)著周邊大片區(qū)域的污水凈化任務(wù)。該廠規(guī)模較大，擁有多個(gè)處理環(huán)節(jié)，包括格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池、二沉池以及消毒處理等。在日常運(yùn)營中，主要依靠人工巡檢來監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況和處理工藝參數(shù)，面臨越來越繁重的工作負(fù)擔(dān)與運(yùn)營成本。

每天，工作人員需要定時(shí)前往各個(gè)處理區(qū)域，手動(dòng)記錄設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如泵的流量、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)等。這種方式不僅耗費(fèi)大量人力和時(shí)間，而且數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性和及時(shí)性難以保證。例如，在夏季暴雨期間，污水量會(huì)突然大幅增加，而人工巡檢無法實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷變化，導(dǎo)致部分設(shè)備因過載而出現(xiàn)故障，影響了污水處理的效率和質(zhì)量。

此外，由于各個(gè)處理環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分散記錄，缺乏有效的整合與分析，管理人員難以全面了解整個(gè)污水處理流程的運(yùn)行狀況，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題并做出優(yōu)化決策。這使得污水處理廠的運(yùn)營成本居高不下，且難以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此，數(shù)之能提供高效可靠的污水處理廠智慧管理物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案

解決方案

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

1、感知層：在污水處理廠的關(guān)鍵設(shè)備和處理環(huán)節(jié)部署各類傳感器，如水質(zhì)傳感器（檢測(cè)化學(xué)需氧量、氨氮、總磷等指標(biāo)）、液位傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等，接入PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，也包括各點(diǎn)位的攝像頭設(shè)備。

2、網(wǎng)絡(luò)層：采用工業(yè)以太網(wǎng)、4G/5G 等通信技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)網(wǎng)關(guān)能夠采集數(shù)據(jù)并傳輸至平臺(tái)層。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還負(fù)責(zé)與污水處理廠內(nèi)部的PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行雙向交互，以及外部的環(huán)保監(jiān)管部門等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

3、平臺(tái)層：數(shù)之能工業(yè)組態(tài)平臺(tái)作為核心，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、分類、存儲(chǔ)。通過組態(tài)技術(shù)，能夠直觀地構(gòu)建污水處理廠的工藝流程畫面，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)，方便運(yùn)維人員、管理人員等隨時(shí)隨地進(jìn)行操作與管理。

（二）實(shí)現(xiàn)功能

1、實(shí)時(shí)監(jiān)控：在工業(yè)組態(tài)平臺(tái)上，以直觀的工藝流程畫面實(shí)時(shí)展示污水處理廠各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)。動(dòng)態(tài)顯示設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如泵的啟停狀態(tài)、流量大小，生物反應(yīng)池的溶解氧濃度、污泥濃度等。一旦參數(shù)出現(xiàn)異常，系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警。

2、設(shè)備管理：對(duì)污水處理廠的所有設(shè)備進(jìn)行全生命周期管理。記錄設(shè)備的基本信息、維護(hù)記錄、維修歷史等。通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，提前制定維護(hù)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)。

3、工藝優(yōu)化：利用大數(shù)據(jù)分析和智能告警算法，對(duì)污水處理工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和控制。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化，能夠遠(yuǎn)程控制調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如風(fēng)機(jī)的曝氣量、藥劑的投加量等，以確保在滿足處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)能耗最低。

4、報(bào)警管理：系統(tǒng)設(shè)置多種報(bào)警規(guī)則，當(dāng)設(shè)備故障、水質(zhì)超標(biāo)、工藝參數(shù)異常等情況發(fā)生時(shí)，及時(shí)通過短信、郵件、平臺(tái)彈窗等多種方式通知相關(guān)人員。報(bào)警信息詳細(xì)記錄報(bào)警時(shí)間、報(bào)警位置、報(bào)警原因等，方便工作人員快速定位和處理問題。

5、報(bào)表生成：自動(dòng)生成各類報(bào)表，如日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)，涵蓋污水處理量、水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、能耗統(tǒng)計(jì)等信息。報(bào)表可導(dǎo)出為 Excel、PDF 等格式，為污水處理廠的運(yùn)營管理和環(huán)保監(jiān)管部門的檢查提供數(shù)據(jù)支持。

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