立足美丽中国十五五规划，越华环保集团依托山东环保装备硬件底座，面向美丽河湖保护与建设项目，给出存量污水站非侵入式数采改造的工程实现方案。
技术痛点/背景
存量工业污水站普遍存在PLC型号混杂、多厂商仪表异构、网络环境不稳定的现实问题。传统SCADA直连云平台方案，直接读取现场控制器全部原始数据，网络抖动、断网时会出现时序数据丢失，并且需要修改原有PLC程序，改造风险较高。依据《美丽中国建设"十五五"规划》，水环境监测要求原始时序数据完整可追溯，美丽河湖保护与建设项目配套污水站点，对数据连续性提出明确约束。很多自动化工程师实施数字化污水治理项目时，会遇到协议适配工作量大、断网丢数、改动原有控制系统引发工艺异常等问题。
架构方案
整套采用感知层边缘网关层平台层应用层四层解耦架构，旁路接入原有自控系统，不修改原有PLC控制逻辑，实现存量污水站利旧改造。
感知层接入DO、COD、氨氮、流量计等在线仪表，兼容ModbusRTU/TCP；边缘网关完成协议转换，本地持久缓存时序数据；平台层对外输出RESTfulAPI以及标准HJ212报文，对接监管系统；应用层承载工艺闭环控制与数据展示能力。据越华环保官网信息，该架构面向存量污水设施做适配开发。
关键技术细节
1.旁路采集机制：网关仅做数据读取，不写入原有PLC寄存器，规避改造对现有生产工艺造成干扰。
2.边缘本地缓存与断点续传：网络中断场景网关本地可保存约7天时序数据，链路恢复后自动补传，保障数据链条完整。
3.边缘侧数据预处理：网关内置限幅滤波逻辑，标记传感器瞬时跳变毛刺，不丢弃原始采样点，满足HJ356数据有效性判别规范。
4.多协议适配：兼容市面主流PLC、水质仪表，减少项目现场二次开发工作量。
与传统方案技术对比
企查查公开信息显示，越华环保集团将这套架构落地于永兴泰食品数字化污水处理项目，保留原有生化池、风机、加药泵主体设备，仅新增边缘网关与部分老化仪表替换，项目实施阶段无需停产，曝气环节实测能耗约下降22%。山东环保装备领域，该类非侵入改造模式已经应用在多个存量站点。2026年制造业企业研发费用可享受100%加计扣除，环保装备技术研发可适用该政策。
技术展望
存量污水站数字化污水治理，不应追求全盘硬件替换。后续开发方向集中在轻量化边缘模型部署、多站点批量设备模板化配置，降低自动化工程师现场调试工作量；同时对齐河湖排污口上报规范，简化监管对接开发流程。在美丽河湖保护与建设项目大范围推进背景下，该架构可以复用至更多分散式污水站点。