戴军

重庆中航食品有限责任公司 重庆 401120

我国人均水资源占有量仅为全世界人均占有量的1/4，水资源短缺是我国当前的国情。且随着工业化和城市化进程的加快，污水排放总量剧增，大量江河湖泊受到污水排放的污染，生态环境受到严重破坏[1]。

当前污水处理是环境保护的热点问题，以某食品加工企业为模型，每天排放的污水数以十吨计，为了保护好生态环境，我们必须建立污水处理站。

1 目标

结合重庆市某食品加工企业污水处理站的实际应用需求，确定监控系统需要检测的排污指标项目，结合采集器采集数据，通过通讯网络连接管理平台，实现对企业污水排放指标的在线监控。这里主要研究平台的架构，以及构网方式。

2 系统设计

2.1 组网方式

组网的前提条件是污水站实时检测设备必须具备通信模块。运营架构的部署需要涉及到污水站实时监测设备、web服务器、污水监控平台管理软件和终端访问设备四个方面，将污水监控平台管理软件部署在web服务器上，再通过web器的IP和公网的IP进行绑定映射的方式，与4G网络通信连接污水检测设备，最后达到终端访问设备读取数据的目的[2]。组网如图1所示。

图1 组网图

2.2 平台架构的设计

污水在线监控平台在系统中需要面对的人员是污水处理站运维人员和平台维护人员，也就是说平台需要通过4G网络和互联网与污水实施数据采集器DUT连通，再通过服务器和路由器实现用户访问，污水在线监控平台提供的服务，如参数的设置与管理、数据统计分析等，可实现实时访问和监控[3]。架构图如图2所示。

图2 架构图

污水监测利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理和化学参数。如污水处理设备运行状况，排放污水流量，污水PH值，污水的需氧量等。各种数据从监测仪的通信口传送到数据采集器DTU设备，由数据采集DTU设备把数据打成TCP/IP包，通过4G网络发送到具有固定IP地址或者域名的监控中心站数据中心服务器端口上，用户通过访问服务器获得污水排放实时数据[4]，如图3所示。

图3 系统图

2.3 通信协议的介绍

监控系统的传输方式通常做如下选择：监控单元与智能设备之间选用RS-485/422或RS232接口；监控单元与非智能设备之间通过监控模块连接，监控模块具备的数字I/O接口、模拟I/O接口和数据输入接口分别与非智能监控设备的相应接口连接。在实际部署中可能遇到到接口种类繁多，如智能设备、专用和通用采集器等，由于这些设备产自不同厂家，接口方式不同，很难统一。接口连线的目的就是要把这些接口通过特定的通信线缆，按照规定的连接方式组织起来，形成一张现场通信网络。基于4G和TCP/IP协议进行通信时，应根据实际通信条件和要求选择，保证传输顺畅安全[5][6]。

3 结语

总之，污水在线检测系统具有的作用集中体现在以下几个方面：一是为企业提供直观、实时的污水排放数据，一旦出现异常指标平台可及时发出警告，使污水排放在可控范围内；二是为运维人员提供能够快速完成故障诊断和解决工作的服务，根据排放指标及时判断污水处理站的工作状态，在降低污水处理站运维工作难度，同时提升工作效率。本文主要阐述如何设计污水在线检测系统，为大家起到一个抛砖引玉的作用，希望能够在某些方面给以启发。