申请日2014.08.29
公开(公告)日2015.11.04
IPC分类号G05B19/418; H04N7/18; H04L29/06
摘要
本发明提供一种污水处理厂智能监控系统。所述智能监控系统至少包括：下位机系统、上位机系统、将下位机系统与上位机系统通信连接的交换机、以及大屏幕显示系统;其中，下位机系统用于采集相应现场仪表或控制设备的相关信息、摄取污水处理厂厂区各监控位置周围环境及相应设备的图像信息等;上位机系统用于远程控制现场仪表或控制设备以及获取、存储及查看来自各下位机信息等;大屏幕显示系统至少包括：大屏幕显示单元、用于将下位机系统摄取的信息输出至大屏幕显示单元的视频矩阵装置;用于将接入的视频信息输出至大屏幕显示单元的视频信号分配器、以及控制计算机，用于控制大屏幕显示单元图像显示，由此可实现对污水处理厂智能监控，节省人力。
权利要求书
1.一种污水处理厂智能监控系统，其特征在于，所述污水处理厂智能监控系统至少包括：下 位机系统、上位机系统、将所述下位机系统与上位机系统通信连接的交换机、以及分别与 所述下位机系统及上位机系统连接的大屏幕显示系统，其中，
所述下位机系统至少包括：
设置在污水处理厂现场的多台下位机，分别连接现场仪表或控制设备，各自用于采集 相应现场仪表或控制设备的相关信息，与所述控制设备相连的下位机还用于对所述控制设 备的运行进行控制;以及
多个图像摄取装置，分别设置在所述污水处理厂厂区需要设置实时监控的位置，用于 摄取监控位置周围环境及相应设备的图像信息;
所述上位机系统至少包括：多台上位机，用于远程控制现场仪表或控制设备以及获取、 存储及查看来自各下位机的信息;
所述大屏幕显示系统至少包括：
大屏幕显示单元;
视频矩阵装置，连接各图像摄取装置，用于将各图像摄取装置摄取的信息输出至所述 大屏幕显示单元;
视频信号分配器，连接至少一台上位机及视频矩阵装置，用于基于控制指令将接入的 视频信息输出至所述大屏幕显示单元;
控制计算机，与所述视频信号分配器及所述大屏幕显示单元相连接，用于控制所述视 频信号分配器的视频信号分配以及所述大屏幕显示单元的图像显示。
2.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：各下位机基于可编程控制 器来构建。
3.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：各图像摄取装置包括红外 智能球机。
4.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：上位机包括：用于存储信 息的服务器、用于供工程师操作的工程师站以及用于供操作人员操作的操作站。
5.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：控制计算机通过RS232 通信线连接所述大屏幕显示单元。
6.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于，所述大屏幕显示系统还包 括：与各图像摄取装置相连接的硬盘录像机。
7.根据权利要求6所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：各图像摄取装置通过光纤 连接所述硬盘录像机及视频矩阵装置。
8.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：各下位机通过PROFIBUS 总线相连。
9.根据权利要求1所述的污水处理厂智能监控系统，其特征在于：上位机通过RJ45网线连 接交换机。
说明书
污水处理厂智能监控系统
技术领域
本发明涉及监控领域，特别是涉及一种污水处理厂智能监控系统。
背景技术
随着科学技术的发展，计算机控制系统参与生产管理已经被越来越多的企业所接受，且 已基本成为目前工业控制设计的主流设计方案。就污水处理行业而言，计算机控制系统的应 用也越来越广泛，并且已逐步淘汰之前的继电器控制系统。计算机控制系统各个方面的优异 性能可以帮助污水处理厂实现自动化运作、数据集中显示、仪表趋势及报表以及远程监控操 作等先进的控制功能。在节省人力资源成本的同时，能更大限度的维持系统的稳定性。
污水处理厂最常使用的计算机控制系统一般为两级管理的控制系统。上级为管理计算 机，通常包括数据服务器站、操作站、工程师站等，其一般设在污水处理厂的中央控制室(英 文简称CCR)，用于设备的操作以及数据的采集、存储及查看;下级为可编程控制器(英文 简称PLC)组成的控制网络站点，PLC对站点范围内的各个设备进行专门控制。通常上级管 理计算机被称为上位机，下级可编程控制器被称为下位机。上位机与下位机一般通过以太网 或者其他通讯方式进行实时数据交换。下位机连接现场仪表及控制设备，通过电气连线及PLC 内部程序的编写，可把设备状态、仪表数据等数据采集到控制器内部存储单元;PLC也可以 根据程序输出控制节点，来控制设备的启动或停止、加速或减速等常用操作。PLC通过编写 程序，可根据接收的外部输入条件(如仪表、数字量输入)自动控制设备。同时，PLC也可 接受上位机发出的命令，来执行操作。两级管理的污水处理厂计算机控制系统架构图如图1 所示。
虽然，计算机控制系统在污水处理厂的自动化运中发挥着积极重要作用，但是，更智能 化的污水处理厂只拥有计算机控制系统的功能还不够，当前系统缺乏对现场或整个厂区的实 景监控等功能。鉴于现在电子视频监控已经越来越多被应用工业生产中，也为工业生产带来 了前所未有的实时性与便利性。通过实景画面监控的实时回传，操作员可以不用亲自去现场 查看设备的实际状态或厂区的安全情况，从而大大提高了工作效率。其次，电子摄像头录制 的视频录像可以保留相当长的一段时间，便于将来发生问题时对事故现场回放，从而查明事 故原因。再次，电子视频监控系统日渐成熟，成本低，稳定性好，促使其被广泛的应用。
因此，迫切需要一种兼具视频监控的污水处理厂控制系统。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种污水处理厂智能监控系统， 以实现对污水处理厂现场的有效监控，节省人力，提高效率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种污水处理厂智能监控系统，其至少包 括：下位机系统、上位机系统、将所述下位机系统与上位机系统通信连接的交换机、以及分 别与所述下位机系统及上位机系统连接的大屏幕显示系统，其中，所述下位机系统至少包括： 设置在污水处理厂现场的多台下位机，分别连接现场仪表或控制设备，各自用于采集相应现 场仪表或控制设备的相关信息，与所述控制设备相连的下位机还用于对所述控制设备的运行 进行控制;以及多个图像摄取装置，分别设置在所述污水处理厂厂区需要设置实时监控的位 置，用于摄取监控位置周围环境及相应设备的图像信息;所述上位机系统至少包括：多台上 位机，用于远程控制现场仪表或控制设备以及获取、存储及查看来自各下位机的信息;所述 大屏幕显示系统至少包括：大屏幕显示单元;视频矩阵装置，连接各图像摄取装置，用于将 各图像摄取装置摄取的信息输出至所述大屏幕显示单元;视频信号分配器，连接至少一台上 位机及视频矩阵装置，用于基于控制指令将接入的视频信息输出至所述大屏幕显示单元;以 及控制计算机，与所述视频信号分配器及所述大屏幕显示单元相连接，用于控制所述视频信 号分配器的视频信号分配以及所述大屏幕显示单元的图像显示。
优选地，各下位机基于可编程控制器来构建。
优选地，各图像摄取装置包括红外智能球机。
优选地，上位机包括：用于存储信息的服务器、用于供工程师操作的工程师站以及用于 供操作人员操作的操作站。
优选地，控制计算机通过RS232通信线连接所述大屏幕显示单元。
优选地，所述大屏幕显示系统还包括：与各图像摄取装置相连接的硬盘录像机。
优选地，各图像摄取装置通过光纤连接所述硬盘录像机及视频矩阵装置。
优选地，各下位机通过PROFIBUS总线相连。
优选地，上位机通过RJ45网线连接交换机。
如上所述，本发明的污水处理厂智能监控系统，具有以下有益效果：可以对污水处理厂 现场进行实时监控，保证了厂区的安全管理，有效节省人力，大大提高生产效率。
