方案背景
某县主管部门针对山地村落地形复杂、住户分散、污水治理难度大等特点,打造一套绿色生态的污水回用系统,成为改善农村人居环境、推进乡村振兴的关键举措。
该村原本生活生活污水直排沟渠,人居环境较差,出现异常也往往搁置难以排查。现通过新建设污水处理站与净化池,同步配套完善排污主管网与入户支管,实现农村污水的集中收集、处理并回用到农田灌溉中,从而有效解决污水乱排乱放,故障难以处理等问题。
项目调研本次项目需要采集的设备及数据点位如下:
1、污水处理站(西门子PLC):设备运行状态、曝气风机频率、提升泵启停状态、回流泵运行状态、加药泵运行状态、故障代码、运行时长等(以太网口、ISO协议)
2、净化池(液位计):净化池液位、液位上下限报警等(RS485串口、ModbusRTU协议)
3、太阳能供电设置(逆变器):光伏发电功率、蓄电池电压、蓄电池电流、电池SOC、充放电状态、负载功率、设备温度等(RS485串口、ModbusRTU协议)
方案架构
1、设备层:设备分布于山地村落的污水处理站、净化池及太阳能供电站点,站点间距离较远且地形复杂。现场具备标准通信接口与太阳能供电条件。根据现场情况,要求网关具备至少多路串口和4G上网能力,并支持太阳能供电。
2、网关层:部署工业智能网关,通过采集污水处理站西门子PLC、净化池液位计、太阳能逆变器等设备,并通过4G网络,以MQTT协议上报至项目运营企业的物联网平台中。
3、平台层:企业的物联网平台接收MQTTJSON报文,解析后对污水处理站运行状态、净化池液位、太阳能供电状态、污水处理量、回用灌溉量等关键数据进行实时展示、监控、告警、管理、控制、运维与统计分析等功能,为设备管理提供数据支持。
实现功能
管理人员无需时刻值守在现场,通过电脑或手机即可实时查看污水处理站运行参数、净化池液位与太阳能供电状态,显著提升管理效率。
当污水处理设备故障、净化池液位超限或出水水质异常时,系统自动触发微信、短信、邮件等告警,提醒管理人员及时处理,远程控制设备启停,避免事故扩大。
系统自动统计各设备运行时长、污水处理量、回用灌溉量、光伏发电量、能耗等数据,生成可视化报表,支持按日、月维度导出,为评估设备运行能力提供数据支持。
通过设备管理云,可对工业智能网关进行远程配置、固件升级、日志查看,也能对异地西门子PLC进行远程编程调试和远程上下载程序等操作,从而降低运维成本。
采集到的数据可对接环保、水务等部门监管平台,为污水回用调度、美丽乡村建设等工作提供精准数据基础,助力农村人居环境改善与乡村振兴数字化转型。