一种基于5G网络的农村污水处理实时监控系统及方法与流程

一种基于5g网络的农村污水处理实时监控系统及方法
技术领域
1.本发明属涉及一种基于5g网络的农村污水处理实时监控系统及方法。


背景技术：

2.随着我国工业化的步伐加快，村镇污水处理控制系统的数据传输至关重要。完全暴露在自然环境中的污水处理站需要日夜不间断的工作，自动化技术设备形成的自动检测系统在运行期间，会受到仪器故障等多种因素的影响，使系统出现问题，从而导致污水处理数据异常。同时由于污水处理站点规模较小，工作水量变化较大，水质成分复杂，以及站点分散等原因，使得污水站点数据的有线传输变得更加的困难。


技术实现要素：

3.为克服上述缺陷，本发明目的在于提供一种基于5g网络的农村污水处理实时监控系统及方法
4.为达到上述目的，本发明的基于5g网络的农村污水处理实时监控系统,所述的系统包括：
5.现场的控制层、5g网络和监控中心组成；
6.其中，所述的现场控制层至少包括：与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站，plc站用于对现场数据进行采集，通过plc程序进行控制和参数调整；
7.所述的plc站通过5g数传终端与监控中心通信。
8.为达到上述目的，基于5g网络的农村污水处理实时监控方法,所述的方法包括：
9.与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站实时监测检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态；并通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整；并将检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态以用对电气设备进行控制和参数调整的数据通过5g网络传输至监控中心；
10.或接收监控中心的数据通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整。
11.本发明借助5g-dtu，将plc数据通过无线模块进行快速、准确、安全的进行传输。监控中心通过互联网接受来自现场的数据。将dtu与监控中心搭建好通信，监控中心通过5g无线链路来对现场的数据进行分析、处理和保存；具有传输速率高，低功耗、低延迟等特点，因此在各行各业都得到应用。克服了污水处理站点范围广距离远等的限制因素。该组网方法具有良好的实时性和稳定性。
12.本发明具有以下优点:
13.1、传统检测需要工作人员进行现场连线操作，而本发明能够进行远程操作并实时监控污水处理数据，且不受天气和地域等影响。
14.2、本发明基于5g网络的数据传输，具有传输速率高、延迟低、功耗低等特点，使得污水处理远程监控更加的及时和高效。
15.3、本发明通用性强，适用于各种不同类型的水处理站点，功能丰富，便于推广。
附图说明
16.图1是本发明的系统结构图
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.本发明基于5g网络的农村污水处理实时监控系统,所述的系统包括：
22.现场的控制层、5g网络和监控中心组成；
23.其中，所述的现场控制层至少包括：与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站，plc站用于对现场数据进行采集，通过plc程序进行控制和参数调整；
24.所述的plc站通过5g数传终端与监控中心通信。
25.实施例1
26.如图1所示为本发明一较佳实施例，主要由现场的控制层、5g网络和监控中心组成。
27.本实施例的5g-dtu(数传终端)无线通信单元与污水处理站点采集器、各类传感器连接采集污水数据。5g-dtu通过sim卡登陆移动运营商的5g网络，通过串口把来自现场采集的数据封装在一个tcp/数据包中，发送给监控中心。反之，当dtu接收到监控中心的数据包时，通过串口取出数据内容，再发送给执行设备。
28.实施例2
29.作为上述实施例的改进，本着“集中管理、分散控制、数据共享”的原则，现场数据采集主要由现场plc控制器完成，根据农村污水处理的规模，一般选用西门子s7-200和s7-1200系列plc作为控制器，完成过程的自动控制任务。现场plc通过与传感器、变送器、仪表等进行连接，运用其内部存储程序，实现对污水处理站点的监测与控制。
30.实施例3
31.作为上述实施例的改进，通过5g无线通信技术，实现上位机与现场plc控制器之间进行数据交换的技术路线，并借助博图wincc工控组态软件实现监控功能。本系统采用西门子公司的tia portal v16软件。该软件实现了全集成自动化，监控管理系统和人机界面功能，具有画面更新速度快、过程耦合性能高、数据管理可靠安全等特点。
32.实施例4
33.本发明基于5g网络的农村污水处理实时监控方法,所述的方法包括：
34.与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站实时监测检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态；并通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整；并将检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态以用对电气设备进行控制和参数调整的数据通过5g网络传输至监控中心；
35.或接收监控中心的数据通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整。
36.上述方法中的现场数据采集主要由现场plc控制器完成，根据农村污水处理的规模，一般选用西门子s7-200和s7-1200系列plc作为控制器，完成过程的自动控制任务。现场plc通过与传感器、变送器、仪表等进行连接，运用其内部存储程序，实现对污水处理站点的监测与控制。
37.上面结合附图对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。对不脱离本发明的构思和范围做出许多其他改变和改型，应当视为本发明保护范围。
38.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于5g网络的农村污水处理实时监控系统,其特征在于，所述的系统包括：现场的控制层、5g网络和监控中心组成；其中，所述的现场控制层至少包括：与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站，plc站用于对现场数据进行采集，通过plc程序进行控制和参数调整；所述的plc站通过5g数传终端与监控中心通信。2.如权利要求1所述的基于5g网络的农村污水处理实时监控系统,其特征在于，所述的plc为西门子s7-200或s7-1200系列plc。3.一种基于5g网络的农村污水处理实时监控方法,其特征在于，所述的方法包括：与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的plc站实时监测检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态；并通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整；并将检测仪表的数据、和/或电气设备的工作状态以用对电气设备进行控制和参数调整的数据通过5g网络传输至监控中心；或接收监控中心的数据通过plc程序对电气设备进行控制和参数调整。4.如权利要求3所述的基于5g网络的农村污水处理实时监控方法,其特征在于，所述的plc为西门子s7-200或s7-1200系列plc。

技术总结
本发明公开一种基于5G网络的农村污水处理实时监控系统及方法。所述的系统包括：现场的控制层、5G网络和监控中心组成；其中，所述的现场控制层至少包括：与农村污水检测仪表和/或电气设备连接的PLC站，PLC站用于对现场数据进行采集，通过PLC程序进行控制和参数调整；所述的PLC站通过5G数传终端与监控中心通信。本发明借助5G-DTU，将PLC数据通过无线模块进行快速、准确、安全的进行传输。监控中心通过互联网接受来自现场的数据。将DTU与监控中心搭建好通信，监控中心通过5G无线链路来对现场的数据进行分析、处理和保存；具有传输速率高，低功耗、低延迟等特点，因此在各行各业都得到应用。克服了污水处理站点范围广距离远等的限制因素。素。素。


技术研发人员：沈亮 方田 蒲春雷 方实年 沈浩 汪婧 徐志坤
受保护的技术使用者：中冶华天南京工程技术有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/20