[发明专利]基于Web的工业污水处理远程监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种网络通信技术领域的系统，具体是一种基于Web的工业污水处理远程监控系统。

背景技术

对于污水处理工艺，有许多重要的现场参数和信息(如污水的流量、液位、PH值，水泵的电压、电流，电机温度及各设备的运行状态，报警信息等)需要实时监视和共享，而这些数据和信息的时变性对监控系统的实时性提出了要求，即必须实时了解设备运行状态，实时监测设备间传输的数据，随时发现异常报警信号并做及时处理。此外，污水处理监控系统应该具备如下功能：不受地理位置限制的监测手段，便于相关管理、维护人员了解设备运行情况并作相关统计信息；能实现资源的共享，达到管理、控制和监控的目的；具有友好的操作界面，便于环保局环境监控中心的审核。目前，大多数污水处理监控系统规模较小，远程监控系统主要是单机或局域网内的多机。然而，冶金等高耗能、高污染企业大多拥有多个大型污水处理现场，因此污水处理远程监控系统需要同时监控众多设备运行情况、污水酸碱度等现场参数，这就对开发大型的监控系统实现资源共享提出了切实的要求。此外，与一般监控系统不同的是，必须考虑工业监控系统对实时性、可靠性和安全性的高要求。

工业污水处理现场监控端由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，而传感网具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的污水处理环境中。本发明将无线传感器网络应用于工业污水处理现场中，系统实现了无线传感器网络与互联网的无缝连接。在B/S模式下，用户端只需使用标准的Internet浏览器即可访问服务器资源，在保证网络通讯的情况下可以实现全球范围内的远程实时监控。系统的主要工作是服务器端程序的开发，不存在客户端程序的开发和维护。

经对现有技术文献资料的检索发现，中国专利公开号为：CN 101021725A，名称为：污水泵站监控系统，该系统采用PLC智能终端与监控中心连接，构建了污水泵监控系统，但该技术主要实现单机或局域范围内监控，不能实现广域范围的远程监控。

又经检索发现，中国专利公开号为：CN 101540948A，名称为：面向助行机器人的Web监控系统，该系统利用GPRS无线通讯模块实现助行机器人与Web服务器的无线通讯，用户可以通过浏览器查询助行对象的位置信息；中国专利公开号为：CN 101272400A，名称为：一种WEB监控应用服务平台及其通信方法，该方法通过GPRS终端以数据通信GPRS为主，短信SMS为辅方式定时上传GPS数据。虽然上述两项技术均涉及Web技术，但现场监控端采用的不是无线传感网技术，不适用于工业现场大量参数实时显示和动态绘制，也没涉及工业现场执行设备的远程控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于Web的工业污水处理远程监控系统。本发明通过模块化设计，实现现场无线传感器网络、数据库服务器和监控中心基于Web的远程通信，可以大大扩展工业监控系统的规模。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：现场监控端、控制服务器、Web服务器、数据库服务器和远程监控端，其中：现场监控端与控制服务器无线相连传输采集的现场数据信息和控制服务器的控制指令信息，控制服务器与数据库服务器相连传输待存储的现场数据信息和数据库服务器的控制指令信息，控制服务器与Web服务器相连传输数据交换请求信息，Web服务器与数据库服务器相连传输数据请求及应答信息，远程监控端与Web服务器无线相连传输客户端的请求信息和Web服务器的网页应答信息。

所述的现场监控端包括：若干无线传感器节点、汇聚节点和执行控制节点，其中：无线传感器节点与汇聚节点相连传输采集的现场数据信息，执行控制节点与汇聚节点相连传输执行控制节点的应答信息和控制服务器的控制信息，汇聚节点与控制服务器相连传输采集的现场数据信息和控制服务器的控制信息，无线传感器节点放置在污水处理池的每个环节。

所述的无线传感器节点包括：传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和能量供应模块，其中：传感器模块与数据处理模块相连传输传感器模块采集的现场数据信息，数据处理模块与无线通信模块相连传输控制信息和处理后的现场数据信息，无线通信模块与汇聚节点无线连接传输采集的现场数据信息，能量供应模块分别与传感器模块、数据处理模块和无线通信模块相连传输电源信息。