一、行業(yè)背景

制藥行業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量成分復(fù)雜、毒性高、處理難度大的廢水，屬于難生化降解的污染物，可在環(huán)境中留存相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。這些種類繁多、成分復(fù)雜的制藥廢水，在處理過程中面臨巨大的挑戰(zhàn)，成為我國(guó)污染最嚴(yán)重、最難處理的工業(yè)廢水之一。

為確保制藥廢水處理設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水處理過程關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制至關(guān)重要。本方案旨在構(gòu)建一套高效、可靠的制藥廢水設(shè)備數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，提升廢水處理管理的智能化水平。

二、系統(tǒng)目標(biāo)

1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集制藥廢水處理設(shè)備的各類運(yùn)行參數(shù)，如水質(zhì)指標(biāo)（COD、氨氮、pH值等）、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（泵的啟停、閥門開度等）。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制：通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水處理設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作，能遠(yuǎn)程啟停設(shè)備、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。

3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析：對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為優(yōu)化處理工藝提供依據(jù)。

4.預(yù)警與報(bào)警：設(shè)置參數(shù)閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警和報(bào)警信息，通知相關(guān)人員處理。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)層、應(yīng)用層組成。

1.數(shù)據(jù)采集層

廢水處理設(shè)備：PLC接入水質(zhì)傳感器（COD傳感器、氨氮傳感器、pH傳感器等）、流量傳感器、液位傳感器以及各類水泵閥門等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水水質(zhì)、流量、液位、水泵狀態(tài)、閥門開關(guān)等參數(shù)。

數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)：物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)采集各設(shè)備數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步處理和緩存，并通過通信接口將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)傳輸層。

2.網(wǎng)絡(luò)傳輸層

有線網(wǎng)絡(luò)：對(duì)于距離監(jiān)控中心較近的廢水處理設(shè)備，優(yōu)先采用光纖或以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高速性。

無線網(wǎng)絡(luò)：對(duì)于偏遠(yuǎn)或布線困難的區(qū)域，采用4G/5G無線通信模塊，將數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)發(fā)送至云服務(wù)器或監(jiān)控中心。

3.數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)層

云服務(wù)器：接收來自網(wǎng)絡(luò)傳輸層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析、清洗和預(yù)處理，去除異常數(shù)據(jù)和噪聲。利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如MySQL、Oracle等）對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，建立歷史數(shù)據(jù)庫，方便數(shù)據(jù)查詢和分析。

本地服務(wù)器：在企業(yè)內(nèi)部設(shè)置本地服務(wù)器，作為云服務(wù)器的備份，確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。同時(shí)，本地服務(wù)器可進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和分析，滿足企業(yè)內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的需求。

4.應(yīng)用層

監(jiān)控中心：通過Web瀏覽器或組態(tài)監(jiān)控軟件，管理人員可實(shí)時(shí)查看廢水處理設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等信息，以圖形化界面（如流程圖、儀表盤等）展示數(shù)據(jù)，直觀清晰。實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制操作，如遠(yuǎn)程啟停泵、調(diào)節(jié)閥門開度等，操作權(quán)限嚴(yán)格管理，確保系統(tǒng)安全。

移動(dòng)客戶端：運(yùn)用微信小程序，方便管理人員隨時(shí)隨地查看設(shè)備運(yùn)行情況，接收預(yù)警和報(bào)警信息，進(jìn)行必要的遠(yuǎn)程操作。

數(shù)據(jù)分析與報(bào)表：利用數(shù)據(jù)分析工具對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，生成趨勢(shì)曲線、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，為工藝優(yōu)化、設(shè)備維護(hù)提供決策支持。例如，分析水質(zhì)變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)設(shè)備故障，制定合理的維護(hù)計(jì)劃。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1.提高管理效率：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，減少人工巡檢工作量，提高故障響應(yīng)速度。

2.保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和水質(zhì)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，保障廢水處理設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提高廢水處理效果。

3.優(yōu)化處理工藝：通過數(shù)據(jù)分析，挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值，為優(yōu)化廢水處理工藝提供科學(xué)依據(jù)，降低處理成本。

4.提升數(shù)據(jù)安全性：采用云服務(wù)器與本地服務(wù)器相結(jié)合的存儲(chǔ)方式，數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)機(jī)制完善，確保數(shù)據(jù)安全可靠。

審核編輯 黃宇