丹东市一体化环保水质监测站
更新时间：2026-06-22
丹东市一体化环保水质监测站（PLC触摸屏本地控制+4G远程云端监控）技术方案
1. 项目总述
2. 企业电控集成核心优势（专项说明）
3. 设计依据与建设标准
4. 系统总体架构与控制逻辑
5. 现场PLC+触摸屏本地控制系统详解
6. 4G远程云端监控系统功能说明
7. 丹东市监测站点核心水质监测参数配置
8. 控制柜成套设计与柜内标准化布局（环保验收合规）
9. PLC全自动报警联锁控制程序逻辑
10. 全流程一站式服务内容（设计-组装-调试-培训）
11. 设备安装与现场调试流程
12. 系统运行优势与项目适用场景
13. 售后服务与质保说明
现阶段全国丹东市地表水河道、丹东市市政污水排放口、丹东市工业园区排污口、丹东市水源地水质在线监测，均要求工控系统具备稳定PLC底层逻辑控制、现场触摸屏本地可视化操作、远程数据上传溯源、超标硬件联锁报警、柜内布线合规可查五大硬性验收要求。传统简易采集模块稳定性差、无硬件联锁保护、布线杂乱无法通过环保现场验收，难以满足生态环境部门常态化在线监管要求。
本方案采用标准工业PLC作为全站控制核心，搭配工业触摸屏实现现场本地人机操控，搭载4G无线通讯模块实现无人值守远程云端监控，配套一体化环保专用控制柜，集成水样采集、预处理、在线监测、自动清洗、超标联锁报警、数据远传全流程功能，适配COD、氨氮、总磷、pH主流水质在线监测仪器，整套电控系统完全符合HJ环保在线监测验收规范，可直接对接地方环保监管平台。
1. 底层PLC稳定实现全站设备逻辑控制，杜绝系统死机、程序紊乱问题，满足户外7×24h连续运行要求；
2. 工业触摸屏现场就地操控，无需电脑即可完成参数设置、设备启停、数据查看、故障复位、曲线查询；
3. 通过4G无线网络实现监测数据、设备运行状态、故障信息、报警记录实时上传云端监控平台；
4. PLC内置硬件联锁程序，实现水质超标、设备故障、管路异常全自动联锁保护，规避监测设备损坏风险；
5. 控制柜钣金、配电、布线、仪器安装全部标准化施工，柜内布局整齐规范，一次性通过环保现场布线验收；
6. 提供全套程序调试、现场联调、操作人员一对一培训服务，保障项目落地后无人值守稳定运行。
我方拥有10年环保电控集成深耕经验，全程专攻水质在线监测、废气在线监测两大类环保专用控制柜研发、设计、成套组装与程序调试，深度熟悉全国各省市环保在线监测验收细则，区别于普通通用工控厂家，专项优势如下：
1. 全链条一站式成套能力：可独立完成柜体钣金加工、柜体开孔定制、内部强弱电配电、现场传感器信号采集、4G无线远程传输模块集成、软硬件报警联锁程序编写，实现从柜体外壳到内部程序的全套设计与组装，无需第三方外协加工，项目交付周期可控。
2. 针对性仪器适配布局：可根据现场COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、总磷在线监测仪、pH在线监测仪四款主流设备尺寸、接线定义、安装要求，定制柜内导轨排布、强弱电分离线槽分区、信号端子排归类安装，强弱电完全分离，避免信号干扰导致水质数据漂移。
3. 布线完全贴合环保验收规范：严格按照《HJ 91.1-2019污水在线监测系统技术规范》施工，信号线、动力线分槽走线，线号标识清晰可查，端子排分区标注，线缆固定规整，现场环保巡检无需整改，一次性通过电气布线验收。
4. 专属PLC环保联锁程序：针对水质监测行业工况定制专用控制程序，包含采样超时联锁、液位异常联锁、仪器故障联锁、水质超标联锁、断电重启自动复位逻辑，适配水质监测间断采样、定时清洗、周期检测的行业专属工艺。
5. 全程售后技术支持：出厂整机调试、现场上门联调、平台对接调试、甲方运维人员实操培训全覆盖，交付后提供程序备份、远程程序修改、现场故障排查服务，解决项目后期运维难题。
• GB 3838-2002《地表水环境质量标准》
• HJ 91.1-2019《污水在线监测系统技术规范》
• HJ 353-2019《水污染源在线监测系统安装技术规范》
• HJ 354-2019《水污染源在线监测系统验收技术规范》
• GB 50303-2015《自动化仪表工程施工及质量验收规范》
• PLC及触摸屏工控设备遵循国家工业自动化设计通用标准
整套系统分为云端远程监控层、现场PLC触摸屏控制层、前端设备执行监测层三层架构，分层控制、数据互通、互为冗余，断网状态下本地PLC控制系统可独立全自动运行，无数据丢失、无程序停机问题。
1. 第一层：远程云端监控层：接收现场PLC上传的水质监测数据、设备运行状态、故障代码、报警信息；支持电脑网页端、手机移动端远程查看、远程参数修改、远程设备启停、历史报表导出、报警消息推送，适配环保监管平台对接。
2. 第二层：PLC+触摸屏本地控制层（系统核心）：PLC负责所有逻辑运算、信号采集、设备联锁、时序控制；工业触摸屏作为本地人机界面，实现可视化操作与数据展示；4G通讯模块挂载至PLC通讯口，实现本地与云端双向数据交互。
3. 第三层：前端监测与执行层：包含COD、氨氮、总磷、pH水质分析仪、采样泵、排空电磁阀、清洗电磁阀、液位传感器、声光报警器、断电保护模块，全部点位接入PLC数字量/模拟量IO端口。
PLC按照预设时序自动启动采样泵取水→水样进入监测仪器检测→仪器485信号上传PLC→PLC本地触摸屏实时显示数据→数据通过4G上传云端→数据超标触发PLC联锁报警→自动启动排空与清洗流程→全程时序闭环自动运行。
序号 | 设备名称 | 选型规格 | 核心功能 |
1 | PLC主控控制器 | 国产标准环保专用PLC，自带RS485/RS232/Ethernet通讯口，IO点位预留拓展余量 | 时序控制、模拟量信号采集、设备联锁保护、数据汇总、4G数据转发、故障判断 |
2 | 工业触摸屏 | 7寸/10寸工业触摸屏，IP65前面板，抗干扰防水防尘，适配户外柜体安装 | 本地数据显示、手动/自动模式切换、参数设置、故障查询、历史曲线查看、报警复位 |
3 | 4G无线通讯模块 | 全网通4G模块，支持TCP/IP协议，断线自动重连，离线数据缓存补传 | PLC数据远程上传云端，接收云端远程下发控制指令 |
4 | 模拟量采集模块 | 4-20mA标准模拟量采集，抗工业干扰 | 采集各类水质仪器模拟量输出信号，精准还原水质数值 |
触摸屏界面按照环保运维人员操作习惯定制开发，分为五大独立画面，操作简洁直观，无需专业工控知识即可上手：
1. 实时监控首页：集中展示COD、氨氮、总磷、pH实时监测数值、采样泵/清洗阀/排空阀运行状态、系统运行模式、通讯状态，超标数据红色高亮告警；
2. 手动控制画面：设备检修调试专用，可单独手动控制水泵启停、电磁阀开合、报警器测试，方便现场设备维护；
3. 自动参数设置画面：可本地修改采样周期、清洗间隔、水质超标阈值、设备休眠时间，参数实时同步至PLC程序；
4. 历史数据与曲线画面：本地存储一年以上历史监测数据，支持调取日/周变化曲线，支持U盘导出本地报表；
5. 故障报警画面：自动记录所有设备故障、水质超标报警日志，显示故障原因与处理建议，支持一键本地复位。
现场网络中断、4G信号盲区时，PLC控制系统完全不受影响，依旧按照预设程序完成自动采样、检测、清洗、本地报警、本地数据缓存；网络恢复后，PLC自动补发离线期间全部历史数据，保证环保监测数据完整无断层，满足环保数据连续性考核要求。
• 远程同步查看全站所有水质监测参数、电控设备运行状态、PLC运行故障代码；
• 远程查看站点运行时序、设备启停记录、历史水质变化趋势曲线；
• 支持多站点集中组网管理，电子地图直观查看全域丹东市监测站点在线状态。
• 云端远程切换设备手动/自动运行模式；
• 远程下发指令控制采样、清洗、排空流程；
• 远程修改PLC内部运行参数、远程复位现场报警与故障信号。
• 水质超标、设备故障同步触发云端弹窗报警、手机短信报警、微信消息三级推送；
• 平台自动生成环保标准日报、周报、月报，支持Excel/PDF一键导出，可直接对接上级环保监管平台；
• 云端永久留存所有运行数据与操作日志，数据不可篡改，符合环保溯源要求。
监测项目 | 测量量程 | 测量精度 | 环保排放限值参考 | 信号输出方式 |
COD化学需氧量 | 0-500mg/L | ±3mg/L | ≤50mg/L | 4-20mA/RS485 |
氨氮 | 0-50mg/L | ±0.2mg/L | ≤5mg/L | 4-20mA/RS485 |
总磷 | 0-10mg/L | ±0.05mg/L | ≤0.5mg/L | 4-20mA/RS485 |
pH值 | 0-14pH | ±0.01pH | 6-9pH | 4-20mA/RS485 |
户外立式环保专用控制柜，柜体防护等级IP65，防雨防尘防潮，适配河道、排污口露天恶劣工况；柜体前门安装工业触摸屏，柜侧预留仪器线缆进出孔，柜体底部做防水弯处理，杜绝雨水倒灌。我方自主完成柜体钣金折弯、开孔、喷塑全套加工，尺寸可根据现场COD、氨氮、总磷、pH四款监测仪器尺寸非标定制。
严格按照环保电气施工规范，柜内做强弱电物理分区，独立划分四大安装区域，规避信号干扰，同时方便环保人员现场巡检核查：
1. 上层仪器安装区：定制专用安装导轨，分别固定COD在线分析仪、氨氮在线分析仪、总磷在线分析仪、pH监测仪表，仪器横向排布，间距符合散热规范，预留后期检修空间；
2. 中层电控元件区：排布PLC主机、开关电源、继电器、4G通讯模块、模拟量采集模块，统一安装标准DIN导轨，元件排布整齐，方便后期检修更换；
3. 下层端子排分区：独立划分动力端子排、信号端子排、通讯端子排，强电动力线、弱电信号线完全分离，杜绝强电干扰导致水质数据漂移；
4. 侧边独立线槽区：封闭式PVC阻燃线槽分线走线，动力线、信号线分槽布设，每一根线缆两端标配清晰线号管，线号与PLC程序点位一一对应，完全满足环保布线验收核查要求。
• 所有线缆采用环保监测专用阻燃屏蔽线缆，模拟量信号线全程屏蔽接地；
• 线槽横平竖直，线缆无挤压、无飞线、无跨槽乱接现象；
• 所有接线端子压接冷压端子，杜绝虚接、松接故障；
• 柜内配备除湿加热模块，防止户外昼夜温差产生凝露，保护电控元件稳定运行。
依托10年环保行业程序开发经验，针对性编写PLC专属联锁程序，区别于通用工控程序，贴合水质监测工艺时序，八大联锁保护全程自动运行，无需人工干预：
1. 水质超标联锁：COD/氨氮/总磷/pH任意参数超出环保阈值，PLC立即触发本地声光报警，同步上传报警信息至云端，自动启动水样排空与管路清洗，防止超标水样残留影响下一次检测；
2. 采样液位联锁：取水液位过低时，PLC自动停止采样泵运行，防止水泵空转烧毁，同时上报液位故障；
3. 仪器通讯失联联锁：监测仪器与PLC通讯中断，系统立即弹窗报警，记录失联时长，保证数据缺失可溯源；
4. 时序错误联锁：采样、检测、清洗时序错乱时，PLC自动复位整机时序，重启单次检测流程；
5. 过流过压电气联锁：柜内电路出现过流、过压、短路故障，PLC联动断路器自动断电保护电控元件；
6. 断电上电自复位联锁：现场意外断电恢复供电后，PLC自动重启系统，无需人工现场开机；
7. 定时清洗联锁：按照设定周期自动启动探头与管路清洗，避免藻类、泥沙附着干扰监测精度；
8. 数据异常剔除联锁：自动剔除瞬时干扰异常数据，避免无效数据上传环保平台导致考核扣分。
我方提供从前期设计到后期运维培训的全闭环服务，全程一站式交付，甲方无需对接多方供应商：
1. 前期方案与柜体设计：根据现场仪器型号、安装空间、环保平台对接要求，出具柜内布局图、PLC IO点位表、电气原理图、接线图纸；
2. 柜体成套组装：自主钣金加工柜体、内部配电接线、导轨线槽端子排安装、模块集成、整机出厂通电检测；
3. PLC程序与触摸屏画面调试：编写全套控制程序、制作触摸屏可视化画面、调试4G远程通讯、测试所有联锁报警逻辑，出厂前完成整机模拟联调；
4. 现场上门联调：设备到场后，上门完成现场接线、仪器对接、环保平台通讯对接、现场工况实测调试；
5. 现场实操培训：针对甲方运维人员开展一对一实操培训，内容包含：触摸屏操作、PLC基础故障排查、报警信息解读、日常维护流程、远程平台使用方法，培训完成后出具培训记录，保障运维人员可独立值守操作；
6. 资料交付：完整交付电气图纸、PLC程序备份、触摸屏程序备份、设备说明书、验收资料全套电子版+纸质版文档。
1. 行业经验优势：十年环保电控专项经验，熟知各地环保验收细节，避开通用工控方案验收痛点，一次验收通过率极高；
2. 控制稳定性优势：工业PLC底层控制，相比单片机、安卓工控机，抗干扰能力更强，户外恶劣环境长期运行无死机、无程序紊乱；
3. 合规性优势：柜内布线、电气布局、程序逻辑全部对标环保在线监测验收标准，资料齐全，巡检无忧；
4. 运维成本优势：全自动联锁运行，减少人工干预频次，本地+远程双运维模式，降低现场巡检成本；
5. 拓展性优势：PLC预留充足IO点位与通讯接口，后期可便捷新增总氮、浊度、余氯等监测参数，无需更换整套控制柜。
• 工业园区污水总排口、雨水排口在线监测；
• 丹东市城市河道、湖泊、水库地表水生态在线监测站；
• 丹东市市政污水处理厂进出水水质监测；
• 饮用丹东市水源地水质安全预警监测；
• 养殖尾水、农村生活污水末端排放在线监管。
本套丹东市一体化环保水质监测站，依托我方10年环保电控集成专项经验，以工业PLC为控制核心、工业触摸屏为本地人机交互窗口、4G模块为远程传输通道，覆盖柜体钣金生产、内部配电布线、仪器适配安装、信号采集传输、PLC报警联锁、远程云端监控、现场调试、人员培训全流程服务。整套电控系统完全适配COD、氨氮、总磷、pH主流水质监测设备，柜内布线标准化合规，程序逻辑贴合环保监测工艺，可完美满足现场本地控制、远程无人值守监控、环保部门现场验收三大核心需求，是目前水质在线监测项目稳定、合规、省心的电控成套解决方案。
