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)模可達到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)。因為傳感器收集到的信號將會直接反映出一個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準的日益嚴格化，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。因為工業(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;細分可分為粗格柵及污水提升泵、細格柵、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)似乎具有一些獨特的潛力。在實際應(yīng)用中，對于那些遠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)計上費盡心思。然而，在某些塔式藥劑投放地點，根本不可能實現(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，隨后DX70 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點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 或計算機系統(tǒng)，實現(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)負著各個節(jié)點的輸入輸出間的映射關(guān)系和控制，同時與上位系統(tǒng)進行通訊，實現(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)點是負責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，節(jié)點的數(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，采用跳頻擴頻技術(shù)(FHSS)，抗干擾性能好;SureCross 節(jié)點可連接液位、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、資源影響等負面因素，明副其實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)拓撲技術(shù)是技術(shù)的亮點所在。一般在要求遠距離、標準模擬量信號傳輸以及可靠性高時就可采用星型拓撲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由節(jié)點傳輸信號到網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)直接與上位機通訊。例如一個網(wǎng)關(guān)及15 個節(jié)點，網(wǎng)關(guān)與各節(jié)點實行雙向通訊。網(wǎng)關(guān)與節(jié)點通訊采用輪詢方式，一般而言，TDMA 的一個節(jié)點時隙為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)維護變得簡單可行，免去了需要尋找專業(yè)計算機專家的后顧之憂;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)，因此同頻干擾可達到最小。

記者獲悉，此技術(shù)的出現(xiàn)能夠為污水處理行業(yè)解決很多現(xiàn)實問題。在一些國內(nèi)遠程控制泵站電機啟動的項目中已經(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)