[发明专利]一种水厂自动化监控系统

说明书

技术领域

本发明属于自动化控制系统领域，具体涉及一种水厂自动化监控系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，对水资源的需求量越来越大，现有的水厂监控系统自动化程度不高，因而往往增加了水厂生产成本并且降低企业的工作效率，尽管国内外有水厂企业在生产中有集监测、控制、安全保障、通讯、管理与一体自动化系统，但是这些系统使用的是自己内部专有的系统总线，不能满足水厂自动化监控系统的信息集成、汇集及统一传输、协调处理和联动控制。目前，主要采用定期巡检的手动控制方法，由于水厂的水源井分布范围广、数量多并且距离较远，给操作和维护带来不便，时常有水泵偷停或者供水不均现象发生，严重影响水厂的正常运行，并且浪费水资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水厂自动化监控系统，用于监测水厂的正常供水，实现变量给水，节约能源，实现了自动化控制。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明为一种水厂自动化监控系统，包括现场监控模块、图像监控模块、中央控制器、语音报警器、无水报警器和监控端；现场监控模块用于监测水的质量和控制给水，图像监控模块用于摄取水源及水源周围的图像；中央控制器与现场监控模块、图像监控模块、语音报警器和无水报警器通过局域网连接，监控端与中央控制器通过通信连接；

现场监控模块包括数据采集模块、数据获取单元、数据库、数据比较单元、数据运算单元、变频单元、微控制器、工作泵单元和备用泵单元；

所述的数据采集模块包括水质检测仪、流量计、水位计和压力计，水质检测仪用于检测水源中的BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH和溶解氧各成分的含量数据；流量计用于测定水的流量；水位计用于测定水的液位；压力计用于测定管网压力；

所述的数据获取单元，用于获取数据采集模块的各数据，并将数据输出至数据比较单元；

所述的数据库，用来储存水质各含量阈值、流量阈值、水位阈值和压力阈值；

所述的数据比较单元，将数据获取单元的各数据与数据库中的各阈值进行比较，是否超出阈值范围，并将个数据和比较结果输出至数据运算单元；

所述的数据运算单元，根据数据比较单元输出的各数据运算出输出电流或输出电压，并将原始数据及输出电流或输出电压信号输送至变频单元；

所述的变频单元，接收数据运算单元传输原始数据和输出电流或输出电压信号，将输出电流或输出电压信号转变成输出交流电信号，并将原始数据和转变后的交流电信号输出至微控制器；

所述的微控制器，接收变频单元输出的原始数据和转变后的交流电信号，根据数据比较结果控制工作泵单元和备用泵单元的启闭，根据交流电信号控制水泵的转速从而控制给水的流量，同时微控制器提供了数据传输的通道，连接中央控制器；

所述的工作泵单元，接收微控制器的供水指令，用于正常的供水；

所述的备用泵单元，接收微控制器的供水指令，用于工作泵单元故障时，提供正常的供水。

进一步，所述的图像监控模块包括图像采集模块、图像处理单元、亮度调节单元和图像上传单元；

所述的图像采集模块包括安装在水源各处的工业照相机和摄像头，工业照相机用于摄取水源处的图像，摄像头用于水源及水源周围的图像，并将摄取的图像上传至图像处理模块；

所述的图像处理模块，用于处理优化图像采集模块传输的图像，用以提高图像的像素，并将处理后的图像数据输送至亮度调节单元；

所述的亮度调节单元，用于调节图像处理模块处理后的图像，使得图像更加清晰，将调节后的图像传输至图像上传单元；

所述的图像上传单元，将亮度调节单元调节后的图像上传至中央处理器。

进一步，所述的中央处理器含有数据库，提供了数据传输的通道，将获取的现场监控模块和图像监控模块的数据进行存储，连接监控端，根据数据的异常或者监控端发出的报警指令控制报警器的启闭。

进一步，所述的监控端，采用智能手机或者平板电脑，调取查看水源处的各数据以及水源处的图片和视频，给中空控制器发出报警指令。

进一步，所述的语音报警器，根据中央控制器发出的报警指令，做出语音报警提示。

进一步，所述的无水报警器，根据中央控制器发出的报警指令，做出报警提示。

本发明的有益效果：