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工业废水处理用过滤设备的自动化控制技术,如何实现远程监控和故障预警,减少人工干预?

2025-10-20   来自:杨亚美

工业废水处理用过滤设备的自动化控制技术,如何实现远程监控和故障预警,减少人工干预?

工业废水处理用过滤设备的自动化控制技术,通过 “传感器实时采集 - 数据传输与分析 - 远程监控平台 - 智能故障预警” 的全链路设计,可实现 24 小时无人值守的远程管理,大幅减少人工现场干预。

一、构建全参数感知网络:为远程监控与预警提供数据基础

通过部署多类型传感器,实时采集过滤设备运行的核心参数,确保数据覆盖 “设备状态 - 水质指标 - 运行环境” 三大维度,避免监控盲区。
  1. 设备状态参数采集:在过滤器进出口管道安装压力传感器(监测压差)、流量传感器(监测处理量);在滤板 / 滤筒等核心部件安装温度传感器、振动传感器;在反冲洗系统安装液位传感器、电磁阀状态传感器。实时捕捉设备是否存在 “压差异常升高(滤料堵塞)、流量骤降(管道堵塞)、部件超温(机械故障)” 等问题。

  2. 水质指标参数采集:在过滤器进水端、出水端分别安装浊度仪、COD 检测仪、pH 传感器,部分场景加装电导率仪、重金属离子传感器。实时监测进水水质波动(如浊度突然超标)和出水水质是否达标,避免因水质异常导致设备过载或出水不合格。

  3. 运行环境参数采集:在设备机房安装温湿度传感器、气体检测传感器(针对挥发性废水),防止因环境温湿度异常影响设备电路,或有害气体泄漏引发安全风险。

二、搭建数据传输与远程监控平台:实现 “异地可视化管理”

通过稳定的数据传输链路与功能化监控平台,将现场数据实时同步至远程终端,让管理人员可随时掌握设备运行状态,无需现场值守。
  1. 数据传输:无线 + 有线双重保障:优先采用工业以太网(如 Profinet、Modbus-TCP 协议)连接现场控制器(PLC)与本地服务器,确保高带宽、低延迟传输;同时通过 4G/5G 模块或 LoRa 无线通信,将关键数据(如出水水质、设备故障信号)上传至云端平台,避免因有线网络中断导致监控失效。

  2. 远程监控平台:多终端实时交互:搭建 Web 端管理平台与移动端 APP,实现 “数据可视化 - 远程操作 - 历史追溯” 三大功能。

    • 数据可视化:以仪表盘形式展示实时参数(如进出口压力、出水浊度),用颜色标注状态(绿色正常、黄色预警、红色报警),直观呈现设备运行情况。

    • 远程操作:支持远程启动 / 停止设备、调整反冲洗参数(如冲洗时间、压力)、切换运行模式(如手动 / 自动),无需现场操作。

    • 历史追溯:自动存储 1 年以上的运行数据,支持按时间、参数类型查询历史曲线,便于分析设备运行规律或追溯故障原因。

三、智能故障预警:从 “被动维修” 到 “主动预警”

基于数据算法与故障库,实现故障的自动识别、分级预警与原因推送,减少人工排查时间,降低故障对处理效果的影响。
  1. 基于阈值与趋势的双重预警逻辑

    • 阈值预警:当参数超出设定范围(如压差>0.15MPa、出水浊度>5NTU),系统立即触发一级预警,通过平台弹窗、短信、APP 推送通知管理人员。

    • 趋势预警:通过机器学习算法分析参数变化趋势(如流量连续 30 分钟下降 5%),预判可能发生的故障(如管道堵塞),提前 30-60 分钟触发二级预警,为处理预留时间。

  2. 故障智能诊断与解决方案推送:建立 “故障类型 - 特征参数 - 解决方案” 数据库,系统识别故障后(如 “反冲洗电磁阀故障”),自动匹配历史案例,推送排查步骤(如 “检查电磁阀供电电压→测试阀芯是否卡涩→更换备用阀”),指导现场人员快速维修,无需依赖专业技术人员。

  3. 联动控制:故障自动应急处理:针对紧急故障(如出水水质严重超标),系统可自动触发应急措施,如关闭进水阀、切换至备用过滤器、启动回流装置,避免不合格废水排放或设备进一步损坏,待管理人员远程确认后再恢复正常运行,最大限度减少人工干预的响应时间。