一、行业概况
1、污水处理现状
我国污水处理企业还处于相对运行效率低、缺乏有效监管及运行模式粗放等现状，因此，需要更多、更强大的一些新技术接入，从而提升效率，完善、监管及维护等响应能力。深圳智物联设计了基于物联网的污水处理智能监控系统，该系统从感知层、网络层和应用层3个层面进行构建出污水处理智能监控系统方案，为污水处理厂的运行和管理提供完善的数字化解决方案污水处理能力和效率均可得到明显提升。
污水处理运营管理中亟待解决的问题：
2、建设的必要性
深圳智物联的智能监控平台做为一个新兴的技术层面，在工业自动化领域，正带来和影响着深层次的变革。工业自动化工程往往处在地域偏僻、环境恶劣以及基础设施不理想的地方，而且具有分散地域广、自动化程度参差不齐等特点，难以进行集中管理。工程现场情况错综复杂，如何准确及时地获取现场设备运作情况并下达控制指令，对于生产安全、成本控制、高效协作有着深远的影响。以污水处理厂为例，厂区一般选址较偏僻，面积大，结构复杂，安全等级要求非常高。但是日常维护很多情况下还是采用轮巡检查策略，由值班人员定时到现场查看。这种模式浪费人力且故障规避率低。将物联网应用于污水处理厂之后，各个系统运行参数、状态在中控室一目了然，而且可以调取现场摄像头视频进行检查确认，做到了快速反应、精确定位、及时报警。
二、智物联解决方案
基于物联网技术的智物联GARDS系统平台，在污水处理自动控制系统从感知层（适配器/传感器）、网络层和应用层3个层面进行构建。
通用数据采集中间件模块，负责实现对感知层的物体进行编号、物体识别及信息采集与反馈等功能。通用消息通信中间件和基础数据管理平台负责对从感知层获取的数据进行通信和预处理。企业生产优化调度与控制管理中间件在应用层通过前面收集、反馈的数据信息结合污水处理行业的需求，最终形成基于物联网的污水处理企业智能化管理解决方案。
1、方案设计
平台系统架构如图所示。
系统整体架构示意图
1）污水数据采集终端—适配器
考虑到系统主要用来检测工业污水的处理状况，所以监测的内容为污水处理环节中的污水中各物质含量的变化状况。作为采集终端必须有比较准确的污水取样系统，设计禀行准确随机和代表性原理，将各个取样点的数据通过工业上通用的标准协议进行传输，实时将现场各种数据采集到智能监控终端内，并保证数据的准确性和实时性。
适配器（传感器）是通用的。这里指的通用，是指电子结构。针对不同的适配类型，需要调整软件。这是因为不同装置（设备）本身传感器类型会不同，获取数据的方式也有所区别。GARDS支持一个装置上，根据需要，选择使用一个（或多个）适配器，分别对接不同类型的数据，这样使得安装时更加灵活。
2）应用系统
GARDS基础数据平台，是GARDS的数据服务基础。尽管基础数据平台里面，都是客观运行数据，但是，基础数据平台本身并不这些数据的做任何加工和使用。例如监控大屏应用：
3）基础数据平台
基础数据平台是深圳市智物联网络有限公司自主研发的物联网基础平台支撑系统，我们使用GARDS作为污水处理智能管理物联网的基础系统平台，提供整个体系的数据服务。包括监测数据接收子系统，报警子系统，数据分析统计子系统和WEB发布子系统，各部分相互协作共同完成数据的接收分析与处理以及后期的发布存储，是监控系统的中心枢纽。
三、系统实现功能
1、监测数据应用
监测数据接收子系统是一个十分重要的子系统，它负责各种现场实时数据的监测及数据的接收。现场反控即通过修改监测采集方案来启动现场设备，通过参数修改反向控制系统；各种现场监测仪表的不同类型测量值的接收和识别的功能，并可以查看各监测站连接状态和运行状态并将接收的数据保存于后台，实现数据的备份与保护。
2、数据分析统计系统
①、实时显示水体污染编号，实时监测原始数据的查询、偏离修正、监测数据有效性审核、预报数据录入。
②、监测数据历史记录的维护并可以结合历史数据生成水体污染指数曲线图。
③、监测数据异常分析、实时地通过短信向指定对象发布报警信息。
④、各种数据汇总报表、统计报表的制作及上传。
⑤ 、默认、自定义监测采集方案维护并进行现场自动采样器操作。
⑥、现场样本试验数据录入、与自动监测数据对比、偏离报告并进行数据备份。
⑦、现场维护记录及现场设施系统权限的分配。
⑧、应用系统能根据预设数据模型，自动产生故障告警。
⑨、监控中心及时得到提醒，并采取有效办法，将故障信息及时反馈给管理人员和维护人员。
3、客服/售后服务/技术支持系统
客服/售后服务/技术支持模块，是体系中的一个服务模块。该应用系统规划的主要目的，是提供一个直接的服务平台，接收客户/技服部门的诉求。同时，对系统中的某些需要关注的状态、事件、警情，做出相应的对策。
售后和技术支持的应用，可以以事件、异常事件、报警为线索；显示线索，按时间、事件类型、报警类型分类；记录线索的跟进和处理。售后/技术支持可以考虑跟呼叫中心一起使用。
4、设备生命周期管理
设备生命周期管理可以是一个WEB浏览器应用，也可以使手机PC端应用。如果说监控程序是一个时间点的实时应用，那设备生命周期管理就是一个时间段的记录应用。设备生命周期管理是一个数据存储中心，用于记录所有设备的基本信息，基础信息平台按逻辑规则触发的事件信息、通过基础数据平台加工、分析后的应用信息。
GARDS本身并不限定在某个行业和领域，不同的客户对设备生命周期的管理需求不一样，设备的基础信息也一定不同，这要求GARDS提供的设备生命周期管理工具，能迅速应对不同客户的不同需求，根据实际情况配置对应的”容器“，对特定的数据进行存储。
①自定义数据格式。
②自动匹配事件数据到基础信息。
③自定义条件统计分析历史数据。
当客户对污水处理设备进行生命周期管理时，设备的基本信息可能包括：设备外形尺寸、变频器容量（kVA）、额定输入电压、输入频率、输出频率分辨率等。事件信息可能包括：异常停机事件、风机故障事件、水流异常事件等。
5、数据展现APP
数据展现APP是该系统与智能手机用户了解污水状况的窗口，可以通过该系统了解水体质量，排放指标等，还可远程控制甚至对设备进行操作。
6、水质化验管理
围绕水质化验检测、水质标准、水质报表、水质检测报告等业务工作，形成水质化验业务流程及数据的记录、汇总、统计分析工作。
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