地球水資源是有限的，除了節(jié)約有限的水資源之外，增加水資源的有效循環(huán)已成為保護(hù)水資源的當(dāng)務(wù)之急。污水處理行業(yè)自然而然也就成為了新興產(chǎn)業(yè)中的香餑餑。據(jù)了解，污水處理分為生產(chǎn)廢水和生活廢水兩部分。那些來自電爐煉鋼、軋鋼、化工廠等大型企業(yè)的工業(yè)廢水是循環(huán)回收水資源的重要來源。目前我國已在300 多個城市建立了700 多座污水處理廠，單廠處理規(guī)?？蛇_(dá)到100 萬立方米/ 天。

對于整個污水處理監(jiān)控系統(tǒng)來說， 模型/ 局部調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)、傳感器、上位監(jiān)控這幾個重要組成部分就分別相當(dāng)于人的大腦、眼睛和中樞神經(jīng)。其中傳感器是污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)中最重要也是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。因?yàn)閭鞲衅魇占降男盘枌苯臃从吵鲆粋€或多個特定變量的狀態(tài)信息變化，就好比眼睛一樣有著舉足輕重的監(jiān)控作用。隨著國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格化，污水處理工業(yè)流程和裝備的設(shè)計也日趨復(fù)雜化，對傳感器來說，更多更高的要求也促進(jìn)了傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展。很多專為污水處理過程設(shè)計的新型傳感器技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

通常，傳統(tǒng)的有線傳感器布局是困擾污水處理系統(tǒng)設(shè)計中的一大難題。因?yàn)楣I(yè)污水處理程序比較復(fù)雜，粗分大致可分為預(yù)處理、水解酸化、SBR、接觸氧化、污泥脫水等工序;細(xì)分可分為粗格柵及污水提升泵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、生化池、集配水井、終沉池、濾池、消毒渠等工序。而一個中型污水處理廠都可能要占用幾十到幾百畝的水池用地，為了采集放置于污水中傳感器的模擬量數(shù)據(jù)，需要布置很長的數(shù)據(jù)線，同時考慮到信號的穩(wěn)定性，有時還需采用屏蔽電纜線。開溝布線和采用高性能導(dǎo)線等手段不光增加了設(shè)計的復(fù)雜性，而且會使工程成本預(yù)算增加，極大地制約了污水處理廠的發(fā)展。相比之下，邦納公司的DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(見圖一)似乎具有一些獨(dú)特的潛力。在實(shí)際應(yīng)用中，對于那些遠(yuǎn)距離和不便布線的地域均可采用該種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它適合各種已有的傳感器安裝，減少了布線距離增加的成本，克服了現(xiàn)場布線障礙(如高架橋路,橋梁, 河流等)及生產(chǎn)中斷或室外工作的限制，并解決了需要耗時耗力的布線及現(xiàn)場惡劣環(huán)境帶來的問題。

水處理工廠由于地理的限制和污水的限制，使得工程師在布線設(shè)計上費(fèi)盡心思。然而，在某些塔式藥劑投放地點(diǎn)，根本不可能實(shí)現(xiàn)布線來采集數(shù)據(jù)，此時，只有無線系統(tǒng)才能發(fā)揮作用。當(dāng)污水經(jīng)過一道道工序進(jìn)入相應(yīng)的處理池中時，首先由各種監(jiān)測儀表(包括溫度、壓力、液位、流量、PH 值、電導(dǎo)率、懸浮固體等傳感器)將污水的相關(guān)值進(jìn)行采集，這些監(jiān)測儀表將接入DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，隨后DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)可將采集的模擬量數(shù)據(jù)通過無線電波發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，然后網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺豍LC 或計算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對污水處理過程的全程監(jiān)測和控制。其中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)作為主設(shè)備擔(dān)負(fù)著各個節(jié)點(diǎn)的輸入輸出間的映射關(guān)系和控制，同時與上位系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。支持的通訊協(xié)議有RS-485 Modbus RTU、Modbus TCP、EthernetIP;而節(jié)點(diǎn)是負(fù)責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可以靈活配置。據(jù)介紹，DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持各種傳感器的輸入，如開關(guān)量、模擬量、熱電偶等信號，采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)(FHSS)，抗干擾性能好;SureCross 節(jié)點(diǎn)可連接液位、PH 值、電導(dǎo)率和流量等各種模擬量信號，而這些模擬量信號分散在水處理廠的不同地方，節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央控制中心，這樣，DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就解決了污水處理廠環(huán)境障礙、資源影響等負(fù)面因素，明副其實(shí)地成為了連接分布在污水處理各個環(huán)節(jié)傳感器眼睛的視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

針對這款無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計特色，記者采訪了邦納無線技術(shù)工程師黃胡清先生。除了有線與無線的區(qū)別之外，其采用的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)是技術(shù)的亮點(diǎn)所在。一般在要求遠(yuǎn)距離、標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號傳輸以及可靠性高時就可采用星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由節(jié)點(diǎn)傳輸信號到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)直接與上位機(jī)通訊。例如一個網(wǎng)關(guān)及15 個節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)與各節(jié)點(diǎn)實(shí)行雙向通訊。網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)通訊采用輪詢方式，一般而言，TDMA 的一個節(jié)點(diǎn)時隙為7.8 毫秒。在其眾多的技術(shù)參數(shù)中，它特有的支持即插即用引起了筆者的關(guān)注，這可以讓無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)變得簡單可行，免去了需要尋找專業(yè)計算機(jī)專家的后顧之憂;考慮到污水的腐蝕性，邦納的無線解決方案采用的液位測量及無線傳輸均為非接觸式的，并且可達(dá)IP67 工業(yè)等級;另外對于電磁干擾等潛在問題，DX70 由于采用了FHSS技術(shù)，因此同頻干擾可達(dá)到最小。

記者獲悉，此技術(shù)的出現(xiàn)能夠?yàn)槲鬯幚硇袠I(yè)解決很多現(xiàn)實(shí)問題。在一些國內(nèi)遠(yuǎn)程控制泵站電機(jī)啟動的項(xiàng)目中已經(jīng)應(yīng)用了此技術(shù)。DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的出現(xiàn)，將為國內(nèi)傳感器市場帶來更為廣泛、高效的產(chǎn)品應(yīng)用。(end)