污水处理厂的远程GPRS 监控系统的应用

目前污水处理技术日新月异，且产水水质要求越来越高，在此情形下，废水处理及水回收再生系统的操作难度越来越高；如果欲回用再生水，其水质的状况更需随时监测以确保回用水质量稳定。在此条件下，污水处理设备势必以代操作为未来趋势。远程监控系统提供了代操作业一个有效降低成本的解决方案，同时确保厂商可以实时性的解决系统所发生的问题。现阶段远程监控系统在硬设备及软件功能的发展上已渐趋成熟，最大的问题在于有效整合监测、控制及传输设备。

引言

随着全球城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为人类保护环境中重要的一环，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。

以目前污水处理技术日新月异，且产水水质要求越来越高的情况下，废水处理及水回收再生系统的操作难度越来越高，已非过去简单的沉淀曝气流程；如果欲回用再生水，其水质的状况更需随时监测以确保回用水质量稳定。在此条件下，污水处理设备势必以代操作为未来趋势。远程监控系统提供了一个有效降低成本的代操作解决方案，同时确保厂商可以实时性的解决系统所发生的问题。现阶段远程监控系统在硬设备及软件功能的发展上已渐趋成熟，最大的问题在于有效整合监测、控制及传输设备。目前经过测试，已经成功完成针对民生与工业污水回收利用设备的远程监控系统，并搭配移动电话网络使监控现场、主控室及笔记本电脑之间的数据传输达到真正的无线连接。希望借此成功的案例可以对业界在未来的系统规划上有所帮助，提升污水处理业操作服务技术上的专业水平。

无线监控的选择

原采用系统架构为PLC 加上GSM/GPRS modem，但由于通过PLC 直接控制GSM/GPRS modem拨号上网相当的不易且容易发生断线等问题，造成系统不稳定。直到客户以泓格建议的GT-541 的GPRS 远程监控方案，采用PLC 加上GT-541的系统架构，才符合客户对远程监控的需求。GT-541 是一款工业用智能型Multi-port 系列GPRS 网关( 虚拟COM 功能)， 带有1 个RS-232与1 个RS-485 接口，可让串行设备通过无线GPRS 网络传输到远程中心站。加上GT-541 采用泓格独特的VxComm技术，配合安装VxServer 软件于远程计算机,即可在远程计算机上虚拟出GT-541 上相对应的串行口。由于GT-541 支持开机主动联机功能，不需使用固定IP，更使得采用GT-541 上的串行端口就如同使用计算机上的串行端口一样简单，借由GT-541 优化核心功能，可直接串接客户PLC 设备远程监控应用。


GT-541 与PLC 同时安装于污水处理厂现场，原系统中的三菱PLC 除了收集污水处理实时信息外，也通过RS-232 接口与计算机的SCADA 软件沟通，且中间通讯协议为三菱自定义协议，而非一般常用的Modbus 协议。现在实现远程无线监控只需将三菱PLC 的RS-232 与GT-541 连接，就可在远程计算机的SCADA 软件通过虚拟COM (Virtual Com) 技术，只需要将SCADA 程序改链接至虚拟COM 口，就可与现场PLC 进行实时数据交换，且不会受限于三菱自定义协议，以实现远程无线监控的应用。由于GT-541 支持串行透明传输功能，甚至可于远程直接使用PLC 编辑软件来更新PLC 程序，让整体系统的功能更加强大，其系统架构如下所示：


因此，PLC 与GT-541 的搭配，在远程计算机的SCADA 软件就可通过虚拟COM (Virtual Com) 技术与现场PLC 进行实时数据交换，以实现远程无线监控的应用，其软件架构与主要特性如下所示：


1. 设备端不需要固定IP
2. 采用无线传输，通过GPRS 调整参数，布线容易
3. 不需变动原先串行端口收集资料架构
4. 实时监控多个污水处理设备的信息

系统的特点及带来的效益

原先PLC 加上GSM/GPRS modem 架构，通过PLC 直接控制GSM/GPRS modem 拨号上网相当的不易且容易发生断线等问题，造成维护上相关花费人力资源。采用GT-541 的GPRS 远程监控方案，通过GT-541 串行透明传输功能，用户不需再担心如何控制GPRS 拨号上网与断线处理方式，就可直接使用PLC软件与现场PLC 进行实时数据交换，且支持开机主动联机功能，不需使用固定IP，更使得采用GT-541 上的串行端口就如同使用计算机上的串行端口一样简单。让污水处理系统也具有云端系统的效益。