废水零排放分布式水质分析仪表网络数据采集系统技术方案

废水零排放分布式水质分析仪表网络数据采集系统，包括各种水质分析仪表和监控计算机，所有水质分析仪表均设有ＲＳ－４８５接口，连接组成分布式总线网络，总线两端设有二级管或终端电阻；分布式总线网络通过ＲＳ－２３２／４８５接口转换模块连接监控计算机。本实用新型专利技术能采集不同区域水质分析仪表运行时的各种数据和参数，以使维护人员能提前预判和控制仪表的运行状况，克服以往只能通过到现场或通过上位计算机的模拟量数据来监控和判断就地分析仪表的运行状况，整个系统运行稳定，抗干扰能力强，信号衰减小，操作简便，具有良好的人机界面和较高的自动化水平，不仅为企业现代化的信息网络提供了新的数据，也促进产生新的生产维护和管理理念。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分布式网络数据采集系统，特别适用于废水零排放处理系统中 水质分析仪表的数据采集，为一种废水零排放分布式水质分析仪表网络数据采集系统。
技术介绍
目前，环境保护是我国的重要国策之一，随着污染治理的不断深入，对废水的处理 要求也越来越高。火力发电厂工业废水水量大，污水种类多，水质差别较大，工业废水 处理系统一般实行清污分流，对水质状况较好、污染程度较轻的废水，经过处理后作为 工业水补水，实现回用，对水质状况较差、污染程度较重的废水，经过处理后，用作冲 灰冲渣水，最大程度实现水资源的重复利用，实现废水零排放。而影响废水处理生产过程的主要水质指标有PH值、溶解氧、氨氮、COD、 BOD和浊度等多种参数，各种工艺水质参数的检测要在不同的区域进行，距离远，检测点分散，维护繁琐，要保证这些 分析仪表能可靠和正常地运行，是仪表维护人员的首要任务和责任。传统去现场判断设备故障和手动检修维护操作越来越不能满足现代的仪表发展要 求，因此，为了解智能分析仪表的运行数据、状态、报警和设定参数等信息，开发一种 分布式分析仪表网络对相关数据进行采集，从而通过监控计算机对水质的关键运行数据 和参数进行实时监视和控制。
技术实现思路
本技术要解决的问题是现有废水零排放处理系统中的水质分析仪表检测在不 同的区域进行，距离远，检测点分散，维护繁琐，不能满足仪表发展的要求，需要一种 能从整体上对废水水质的关键运行数据和参数进行实时监视和控制的装置。本技术的技术方案是废水零排放分布式水质分析仪表网络数据采集系统，包括各种水质分析仪表和监控计算机，所述各种水质分析仪表均设有RS-485通讯接口 ， 所有水质分析仪表连接组成分布式总线网络，总线两端设有二级管或终端电阻；分布式 总线网络通过RS-232/485接口转换模块连接监控计算机。本技术所有水质分析仪表的RS-485端口通过屏蔽双绞线连接组成分布式总 线网络，所述屏蔽双绞线包括两根信号线和一根地线。RS-232/485接口转换模块的接口设有有源电气隔离。监控计算机还可通过以太网连接上级废水信息监控系统，方便厂 级信息监控。本技术主要是由现场带RS-485通讯接口的水质分析仪表和监控计算机组成， 现场分析仪表的RS-485端口通过屏蔽双绞线连接组成分布式总线网络，包括两根信号 线和一根地线，总线两端加二级管或终端电阻保证信号不失真，地线全程接地可防止电 磁千扰，通过RS-232/485接口转换模块直接与监控计算机的RS-232端口连接，可用 VB语言开发通信应用程序，在监控计算机IFIX组态软件上显示从水质分析仪表采集来 的主要数据和参数。本技术是一种抗干扰能力强、信号衰减小，以水质分析仪表和监控计算机为基 础的分布式总线型网络数据采集系统，该采集系统能采集不同区域水质分析仪表运行时 的各种数据和参数，以使维护人员能提前预判和控制仪表的运行状况，克服以往只能通 过到现场或通过上位计算机的模拟量数据来监控和判断就地分析仪表的运行状况。本技术的有益效果是根据水质分析仪表低速慢变信号的特点，利用其本身带 有RS-485通讯接口的优势，组建一套分布式水质仪表总线网络数据采集系统，在监控 计算机上总体显示重要的数据和参数，整个系统运行稳定，通讯可靠，抗干扰能力强， 信号衰减小，操作简便，具有良好的人机界面，性价比高，能有效解决分析仪表故障处 理的及时性问题，特别适合废水系统生产维护和检修控制的实际需要，整个采集系统具 有较高的自动化水平，不仅为企业现代化的信息网络提供了新的数据，也促进产生新的 生产维护和管理理念。附图说明图1为本技术系统结构框图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明如图1，本技术包括各种水质分析仪表和监控计算机1，水质分析仪表包括溶解氧表21 、氨氮表22、COD仪23、浊度仪24等，所述各种水质分析仪表均设有RS-485 通讯接口，所有水质分析仪表的RS-485端口通过屏蔽双绞线连接组成分布式RS-485 总线网络3，所述屏蔽双绞线包括两根信号线和一根地线，总线两端设有二级管或终端 电阻4;分布式RS-485总线网络3通过RS-232/485接口转换模块5连接监控计算机1，监控计算机1还可通过以太网6连接上级废水信息监控系统7，方便厂级信息监控。用于工业废污水系统的水质分析仪表种类繁多，相应的通信协议种类也较多，但一般通用的分析仪表都具备RS-232或RS-485通信接口 ，这些仪表检测的模拟量数据一般采用硬接线通过高速的I/O模块接口可靠地送到PLC控制系统去显示和连锁，满足工艺生产的需要。但电厂仪表维护人员和环保监测人员需要实时了解一些重要分析仪表的运行数据、状态、报警和设定参数等信息。本技术的分布式水质分析仪表网络数据釆集系统是由监控计算机，通过RS-232/485接口转换模块连接现场各水质分析仪表连成的RS-485总线网络，采集相关仪表设备的数据和状态。本技术的分布式水质分析仪表网络数据采集系统通过屏蔽双绞线连接，包括两根信号线， 一根地线，地线全程接地可防止电磁干扰，信号接地对低频率的共模干扰有保护作用，对于频率很高的瞬态干扰采用高频变压器、光耦等元件实现接口的电气隔离加以防护，如有四线制RS-485接口只需将同一端的发送和接受口相连，即可完成向两线制的转化。本技术采集系统的网络拓扑采用终端匹配的总线型结构，接口总线上可连接32个分析仪表，加中继器后最多可达255个仪表，用一条屏蔽双绞线电缆作总线，将各个仪表节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。当现场仪表和监控计算机距离较近，直接在总线的始端和终端加装与屏蔽双绞线相同欧姆的终端电阻，使反射信号在开始采样时衰减能足够低；当距离远时采用加装二极管，利用二极管的钳位作用迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目的。这样的设计能保证水质分析仪表的水质低速慢变信号能在分布式网络总线上很可靠的传输。本技术的RS-232/ 485接口转换模块接口上设有有源电气隔离，该转换模块兼容RS-232和RS-485标准，采取隔离措施后即使RS-485线路上有干扰也不会损坏和影响监控计算机的RS-232接口 。本技术采用简单的主从总线结构，点对多点/两线半双工的通信方式，以监控计算机作为主机发起通信，主机可以发送和接收来自通信链上从机的信息，多台现场水质分析仪表作为从机，主机呼叫从机地址，从机应答方式通讯，随时准备响应来自主机的通信请求。这样既能保证某个水质分析仪表通道出现故障时，不影响监控计算机对其它仪表设备的数据采集，而且当监控计算机或水质分析仪表网络出现故障时，也不会影响具体水质分析仪表的正常工作。5本技术在监控计算机的软件部分采用VB高级语言，利用串口通讯中的常用控件MSComm来开发智能分析仪表通信应用程序，建立数据库用来保存各种不同型号仪表编号及仪表各种数据和参数的名称、数据地址等。利用iFIX组态软件内核中包括VBA,OPC, ActiveX等控件，在iFIX组态软件中很容易实现各种复杂的釆集和控制任务，该系统留有与主厂房分散控制系统(DCS)及厂级信息监控系统(MIS/SIS)的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
废水零排放分布式水质分析仪表网络数据采集系统，其特征是包括各种水质分析仪表和监控计算机，所述各种水质分析仪表均设有ＲＳ－４８５通讯接口，所有水质分析仪表连接组成分布式总线网络，总线两端设有二级管或终端电阻；分布式总线网络通过ＲＳ－２３２／４８５接口转换模块连接监控计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭培志，高欣，
申请(专利权)人：南京中电联环保股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]