环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置。环保加药云服务监控数据仪包括：在线式电源单元，显示设置单元、实时输入输出单元、可编程罗辑控制单元、可编程4G全网通讯模块及多个传感单元和控制电路组成。环保加药云服务监控仪将脱硫设备的重要运行参数、相关重要设备运行状态及环保数据采集仪中的数据收集到加药云服务仪中进行汇总，并根据数据采集到的实时数据、分钟平均值、及小时平均值进行分析判断，并根据相关算法生成加药控制信号进行设备加药控制以保证脱硫设备平稳安全运行，以达到脱硫效果；同时，环保加药云服务监控仪将脱硫设备运行的状态及相关重要参数通过4G全网上传云端服务器，云端服务器根据相关客户终端请求进行相关数据服务和数据推送。

【技术实现步骤摘要】
环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置
本技术涉及环境保护装置加药控制模式改变以及新的控制算法应用及多算法应用选择技术，4G互联网通讯技术在环保设备监控过程中实现移动电子设备对环保设备的物联监控应用、PLC通过互联网云数据服务平台控制技术在环境保护设备加药过程中的控制、大数据云服务控制技术对不同种类环保设备运行状态及运行参数的管理应用。
技术介绍
目前，随着物联网控制技术、4G全网通网络控制技术、大数据云服务技术及移动平台应用技术的发展，对于环保设备运行状态进行无线远程模拟监控具有重大的发展作用。现阶段，环保设备的加药控制通常以现场仪表为核心，采用PLC或DCS系统进行实时控制，调节加药量的大小。而对于设备实时运行状态及设备运行参数进行数据汇总积累，得出设备运行参数发展之势却很少深入研究，从而使通过移动平台对设备的监控形成空白。本技术是将物联网调控技术、4G全网通网络控制技术、大数据云服务等技术及常规PLC控制技术进行汇总应用，采用新的控制算法，使环保设备的管理上升到一个新的高度。
技术实现思路
本技术的目的是通过PLC、数据采集仪、大数据云服务系统实现对脱硫、脱硝等环保设备装置进行自动加药控制，并实现移动平台对环保装置运行状态进行实时监控。系统以在线数据传输仪数据信号为主要反馈条件、以云服务数据历史趋势为主要参考依据、以现场仪表回传信号为主要控制依据，运用新的工艺算法对环保置加药设备进行加药控制，以保证环保设备在监控模式下的稳定安全运行。为了实现本技术的目的，提出以下技术方案：一种环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置，其特征是包括采用总线形式为全系统提供电能支持的在线式电源单元、传感元件组成单元、模拟信号转换单元、PLC控制单元、触摸显示设置单元、通讯单元及4G全网通无线通讯模块单元，所述各单元模块由连接总线按逻辑关系进行连接；所述的传感元件组成单元包括对环境数据进行数据采集的液位信号传感装置、PH信号传感装置、温度信号传感装置与设备状态检测装置及信号转换与传送装置；所述的模拟信号转换单元包括AD转换模块、数据处理模块与缓存模块；所述的通讯单元包括串口通讯单元和RJ45通讯单元。所述的环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置，其特征是所述的触摸显示设置单元是通过显示操作单元针对环保设备加药算法及算法的相关参数进行选择处理设备，其通过算法列表及参数设置可选择性处理算法使用设备数量及对相关算法进行参数设置，以保证控制算法模式使用的合理性，实现加药控制工艺及算法的可选择性与可调节性。本技术的环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置，由控制仪与环保数据采集仪进行实时通讯，通过可编程4G数据交换机通过以太网通讯协议将数据采集仪中存储的环保设备历史数据及分段平均数据采集到数据库中，然后对所采集进行数据解析、分类、汇总。然后根据其它应用平台设备请求进行数据通讯传输，以保证设备运行现场的需求。另一路通过根据环保监控特点，将数据进行JSON打包，生成互联网络应用的数据模式，根据需求按时间段进行互联网上传，将数据传送到云服务器中。通过PLC控制单元是将4G数据交换机发送来的数据进行分析，采用微分步进比较算法（微分进化算法）得出当前加药量产生的环境数据变化发展趋势，然后将这种变化量转为加药控制量的微分量；PLC再根据现场仪表传回的数据，根据算法进行计算，得出加药控制量的比例值；PLC根据设定的手动时间调节值生成调节时间参数，汇总加药微分量、加药比例值、调节时间参数值进行比例系数运算，从而得出加药的实际控制量，再将控制量变成模拟信号和时间信号，对环保设备的加药量进行控制。大数据云服务监控作为系统的分支，网络云服务器对4G数据交换机自动上传的环保设备运行状态及运行参数进行存储，并根据移动客户端设备的请求，通过网页或APP方式，将需求的数据进行移动客户展示，根据特殊请求命令对生成历史曲线趋势图。附图说明图1硬件结构组成；图2是硬件接口说明。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本技术进一步详细说明。为了实现环保设备加智能自动加药控制，并对本行业各设备进行大数据云服务监控模拟管理，控制仪对环保设备进行网络化、单元化、多功能可设置化的管理应用，根据功能要求，系统采用触摸屏进行实时功能配置、根据不同的控制理念，选取不同的控制方式实现自动加药控制并通过与数据采集仪进行连与互联网络云数据服务器进行连接，以实现远程无线终端设备的监控。一、软件操作功能软件界面操作功能分为：权限管理功能、系统监控功能、参数设置功能、设备调试功能。权限管理功能：权限管理功能是为了防止非管理操作者对设备进行参数进行修改针对不同的用户级别进行管理，当用户进入至参数选择界面时，需要输入密码才能进入，否则，不允许进行参数管理。参数设置功能包括：1、PH调节参数选择。系统将PH信号读入到设备中，通过设置PH参数的上限位及下限位，进行实际加药控制。2、加药延时设置。检测元件安装在工艺的不同位置，检测测点的工艺参数针对地工艺流程会出现不同的延时，通过设置加药延时设置，可以避免检测元件安装在不同的位置引起的延时。3、加药调节比例参数。针对模拟量加药运行的控制系统，可设置加药调节比例参数以调节加药阀的开启比例，以便对加药量进行连续性稳定控制。4、历史因子比例参数。针对网络云历史数据参照模式，通过调节历史因子比例参数，可有效的控制历史数据对调节的影响度。历史因子比例参数的默认值是“1”。5、加药主控参数上、下调节值。针对固定加药池系统设定加药主控参数上调节值和下调节值，当运行参数处于上调节值时停止自动加药；当运行参数下于下调节参数时，系统开启自动加药系统。控制方式选择包括对泵的控制方式，对泵的控制有两种方式可选择，一种是模拟量PID控制调节。第二种是开关通断，通过对泵的停止和运行时间进行控制调节。控制模式选择：工业现场调节模式选择、数采仪参照调节模式选择、网络云历史数据参照模式选择等几种方式。二、接口说明下面针对其电路进行分析说明：1、电路组成方框图：在线后备单元模块、信号转换模块、PLC控制单元模块、触摸显示单元、通讯模块及4G全网通无线通讯模块六种。如图所示，其工作原理为：供电单元为整个系统采用总线形式提供电能支持，传感元件组成单元将供热环境中的温度、压力、流量、PH信号、液位信号等转换成电信号，进行数模转换，变成数字量传送到数据处理中心，再通过数据总线以串口形式或是无线形式发送到数据中心。2、各单元介绍1）在线后备供电单元在线后备供电单元为整个组合单元提供电力支持，并提供停电保持电能，以保证云服务端能够在设备现场停电的情况下依然具备上传设备状态的功能。电源系统包括电源总线，电源总线为各个处理单元提供电源，电源的容量根据现场需要，采用成品开关电源进行供电。2）传感器元件组成单元传感元件组成单元是系统与环保设备运行工矿的接触端，传感元件组成单元将环保设备运行环境的液位信号、PH信号、温度信号等转换4-20Ma电信号，进行数模转换，变成数字量传送到数据处理中心，再通过数据总线以串口形式或是无线形式发送到数据中心。3）模拟信号转换单元模拟量信号转换单元是将传感器送回的信号通过AD转换模块进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置，其特征是包括采用总线形式为全系统提供电能支持的在线式电源单元、传感元件组成单元、模拟信号转换单元、PLC控制器、触摸显示设置单元、通讯单元及4G全网通无线通讯模块单元，所述各单元模块由连接总线按逻辑关系进行连接；所述的传感元件组成单元包括对环境数据进行数据采集的液位信号传感装置、PH信号传感装置、温度信号传感装置与设备状态检测装置及信号转换与传送装置；所述的模拟信号转换单元包括AD转换模块、数据处理模块与缓存模块；所述的通讯单元包括串口通讯单元和RJ45通讯单元。

【技术特征摘要】
1.一种环保设备加药云服务监控数据仪在线监控装置，其特征是包括采用总线形式为全系统提供电能支持的在线式电源单元、传感元件组成单元、模拟信号转换单元、PLC控制器、触摸显示设置单元、通讯单元及4G全网通无线通讯模块单元，所述各单元模块由连接总线按逻辑关系进行连接；所述的传感元件组成单元包括对环境数据进行数据采集的液位信号传感装置、PH信号传感装置、温度信号传感装置与设备状态检测装置及信号转换与传送装置；所述的模拟信号转...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋盟社，宋彤垚，
申请(专利权)人：晋中博特自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14