夹持式电磁流量计在远程控制系统功能设计与效果分析
点击次数：1919 发布时间：2021-01-01 13:31:09
【摘 要】 针对农村污水治理设施呈现点多、量大、面广、位置偏远等特点，运行维护管理难度大。为破解运行维护管理难题，系统将实现夹持式电磁流量计数据收集更全面，查询更快捷，大大提高数据查询、数据采集、问题上报、问题处置以及统计决策的效率。
１ 电气硬件设计选型
根据农村污水处理的特点以及选用的工艺，用于污水处理的设备主要有污水提升泵，回流泵，曝气风机。鉴于原有的农村污水处理设施不能够根据水质水量自动运行，我们的电气设计中加入了相应的仪器仪表主要有电量表、设备电流采集器、夹持式电磁流量计、超声波液位计、PH 计、ORP、溶氧仪、等仪器仪表。并且采用 LS 产电 PLC 与繁易智能远控平台相结合的多方位的控制方式，保证安全、高效、稳定运行，控制回路采用施耐德低压元气件。
2 数据采集与PLC程序编辑
农村污水处理远程控制系统中的繁易云平台主要通过 Modbus 串行通讯协议采集仪表数据。与 PLC 通讯，Modbus 是一种串行通信协议，是 Modicon 公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus 已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。我们设计使用 Modbus 通信协议的主要原因有 ：
①公开发表并且无版权要求 ；②易于部署和维护 ；③我们的夹持式电磁流量计及其他仪器仪表和 LS 产电的 PLC 均支持其通讯方式 ；④ Modbus 允许多个 ( 大约240个 ) 设备连接在同一个网络上进行通信，我们农村污水处理中用到的电量表、设备电流采集器、超声波液位计、PH 计、ORP、溶氧仪、出水夹持式电磁流量计等仪器仪表可同时采集，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus 通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。LS 产电 PLC根据超声波液位计的水位情况，自动控制污水提升泵提升废水，根据 ORP 和溶氧仪的数据自动控制曝气风机的运行，自动运行数据通过繁易智能远控平台实时传输。PLC 根据超声波液位计的水位自动控制水泵，解决了原有电气控制中水泵人工启动，不能根据水量情况实时运行。根据 ORP 和溶氧仪数据控制风机，解决了看管人员不了解水质情况盲目24小时不间断的让风机曝气。
3 远程控制系统功能开发与画面设计
（1）通过左侧导航栏，点击“运营中心”子菜单“运营仪表盘”，显示“设备总数”、“在线设备数”、“报警设备数”和“离线设备数”等相关数据。通过左侧导航栏，点击“运营中心”子菜单“地图监控”，显示所有设施“在线 / 离线”情况，点击后会显示相关设备信息，可直接点击进入“监控详情”。
（2）通过左侧导航栏，点击“消息中心”子菜单“收件箱”，在此收录了所有通知信息，包括故障报警、服务工单、软件更新等信息，点击信息直接进入相关界面。
（3）通过左侧导航栏，点击“设备中心”子菜单“设备监控”，可根据设施所属地区或所属客户或模板名称进行索引，找对应设施，进入“画面监控”界面 ；“文字画面”中指示灯的颜色和文字直观反应系统和各设备的状态。在“自动”模式下设施按照设定程序自动运行，切换至“云控”模式可以通过按钮实现远程启停设备。“设备监控”还包括“当前报警”、 “历史报警”、 “历史数据”、 “视频监控”、 “设备信息”和“设备工单”等模块，通过大数据“云”把所有设施数据存储并供**调取。“历史数据”模块中对“夹持式电磁流量计显示的瞬时流量”、 “夹持式电磁流量计显示的累积流量”、“电机电流”和“实时电量”数据进行云存储，可以列表或图表方式读取设定时间段内数据，并提供数据下载。
（4）通过左侧导航栏，点击“服务中心”子菜单“工单管理”，能全面了解各设施报修、维保服务情况，通过“查看流程”实现服务过程可追溯性。
（5）根据存储于云服务器中的数据，设计可供监管人员、运维人员可以监控，操作的网页端平台和手机 APP 客户端。
4 远程控制效果分析
①所有的污水设施站点在网页或 APP 端显示详细的定位地址，设备运行状态一目了然 ；②故障信息实时显示，并以文本的形式实时推送，让维护管理人员*一时间知道故障站点名称，故障原因，如何解决 ；③运维人员可以**在网页端或手机 APP 端启动设备，并根据流量、设备的运行电流来判断水泵是否堵塞，风机是否反转等 ；④夹持式电磁流量计工作过程中的实时流量，历史流量，实时电流以及污水站的用电量等仪器仪表的数据可以生成表格，存储在云服务器中，供监管人员和维护管理人员查阅 ；⑤站点的维修、设备的保养可以在平台中生成维护记录，方便对污水处理站运行情况的监督。
5 结束语
农村污水处理远程控制系统，监管人员和维护管理人员可以通过电脑及手机客户端实现对设备进行统一的查询、监管、运维管理工作。掌握运行质量、提高夹持式电磁流量计的管护及运行效率，通过数据分析，对设备的运行时间、出现的故障类型和次数进行有效分析统计，进一步提高设备养护管理水平，系统又针对性的解决了农村污水处理设施点多、量大、面广、位置偏远、无人值守、维护人员技术水平有限、电气控制方式落后监管困难等突出问题。
１ 电气硬件设计选型
根据农村污水处理的特点以及选用的工艺，用于污水处理的设备主要有污水提升泵，回流泵，曝气风机。鉴于原有的农村污水处理设施不能够根据水质水量自动运行，我们的电气设计中加入了相应的仪器仪表主要有电量表、设备电流采集器、夹持式电磁流量计、超声波液位计、PH 计、ORP、溶氧仪、等仪器仪表。并且采用 LS 产电 PLC 与繁易智能远控平台相结合的多方位的控制方式，保证安全、高效、稳定运行，控制回路采用施耐德低压元气件。
2 数据采集与PLC程序编辑
农村污水处理远程控制系统中的繁易云平台主要通过 Modbus 串行通讯协议采集仪表数据。与 PLC 通讯，Modbus 是一种串行通信协议，是 Modicon 公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus 已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。我们设计使用 Modbus 通信协议的主要原因有 ：
①公开发表并且无版权要求 ；②易于部署和维护 ；③我们的夹持式电磁流量计及其他仪器仪表和 LS 产电的 PLC 均支持其通讯方式 ；④ Modbus 允许多个 ( 大约240个 ) 设备连接在同一个网络上进行通信，我们农村污水处理中用到的电量表、设备电流采集器、超声波液位计、PH 计、ORP、溶氧仪、出水夹持式电磁流量计等仪器仪表可同时采集，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus 通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。LS 产电 PLC根据超声波液位计的水位情况，自动控制污水提升泵提升废水，根据 ORP 和溶氧仪的数据自动控制曝气风机的运行，自动运行数据通过繁易智能远控平台实时传输。PLC 根据超声波液位计的水位自动控制水泵，解决了原有电气控制中水泵人工启动，不能根据水量情况实时运行。根据 ORP 和溶氧仪数据控制风机，解决了看管人员不了解水质情况盲目24小时不间断的让风机曝气。
3 远程控制系统功能开发与画面设计
（1）通过左侧导航栏，点击“运营中心”子菜单“运营仪表盘”，显示“设备总数”、“在线设备数”、“报警设备数”和“离线设备数”等相关数据。通过左侧导航栏，点击“运营中心”子菜单“地图监控”，显示所有设施“在线 / 离线”情况，点击后会显示相关设备信息，可直接点击进入“监控详情”。
（2）通过左侧导航栏，点击“消息中心”子菜单“收件箱”，在此收录了所有通知信息，包括故障报警、服务工单、软件更新等信息，点击信息直接进入相关界面。
（3）通过左侧导航栏，点击“设备中心”子菜单“设备监控”，可根据设施所属地区或所属客户或模板名称进行索引，找对应设施，进入“画面监控”界面 ；“文字画面”中指示灯的颜色和文字直观反应系统和各设备的状态。在“自动”模式下设施按照设定程序自动运行，切换至“云控”模式可以通过按钮实现远程启停设备。“设备监控”还包括“当前报警”、 “历史报警”、 “历史数据”、 “视频监控”、 “设备信息”和“设备工单”等模块，通过大数据“云”把所有设施数据存储并供**调取。“历史数据”模块中对“夹持式电磁流量计显示的瞬时流量”、 “夹持式电磁流量计显示的累积流量”、“电机电流”和“实时电量”数据进行云存储，可以列表或图表方式读取设定时间段内数据，并提供数据下载。
（4）通过左侧导航栏，点击“服务中心”子菜单“工单管理”，能全面了解各设施报修、维保服务情况，通过“查看流程”实现服务过程可追溯性。
（5）根据存储于云服务器中的数据，设计可供监管人员、运维人员可以监控，操作的网页端平台和手机 APP 客户端。
4 远程控制效果分析
①所有的污水设施站点在网页或 APP 端显示详细的定位地址，设备运行状态一目了然 ；②故障信息实时显示，并以文本的形式实时推送，让维护管理人员*一时间知道故障站点名称，故障原因，如何解决 ；③运维人员可以**在网页端或手机 APP 端启动设备，并根据流量、设备的运行电流来判断水泵是否堵塞，风机是否反转等 ；④夹持式电磁流量计工作过程中的实时流量，历史流量，实时电流以及污水站的用电量等仪器仪表的数据可以生成表格，存储在云服务器中，供监管人员和维护管理人员查阅 ；⑤站点的维修、设备的保养可以在平台中生成维护记录，方便对污水处理站运行情况的监督。
5 结束语
农村污水处理远程控制系统，监管人员和维护管理人员可以通过电脑及手机客户端实现对设备进行统一的查询、监管、运维管理工作。掌握运行质量、提高夹持式电磁流量计的管护及运行效率，通过数据分析，对设备的运行时间、出现的故障类型和次数进行有效分析统计，进一步提高设备养护管理水平，系统又针对性的解决了农村污水处理设施点多、量大、面广、位置偏远、无人值守、维护人员技术水平有限、电气控制方式落后监管困难等突出问题。