污水处理监控系统的制作方法_2

文档序号:10181433阅读:来源:国知局
[0025] 在上述的污水处理系统10当中,在各个污水处理单元当中会设置相关的传感器 来监测污水处理的情况,同样如图1所示,第一污水处理单元11包含第一水位数据监测器 111、第一设备数据监测器112以及第一水质资料监测器113。第一水位资料监测器111与 第一水质数据监测器113设置在第一污水容纳空间11a,分别监测污水在空间中的水位高 度以及污水处理的水质情况,第一设备数据监测器112连接于第一污水处理设备11b,监测 第一污水处理设备lib的设备操作状态。同样地,第二污水处理单元12也可包含第二水位 数据监测器121、第二设备数据监测器122以及第二水质数据监测器123 ;第三污水处理单 元13可包含第三水位数据监测器131、第三设备数据监测器132以及第三水质资料监测器 133。第二及第三污水处理单元12、13当中监测器设置的方式可同于第一污水处理单元11, 但本实用新型不以此为限,水位资料监测器及水质资料监测器也可仅设置在默认的污水处 理单元之中,监测特定程序的处理状态,而非设置在每一个污水处理单元当中。另外,设备 数据监测器不一定是独立的传感装置,也可为撷取及传输装置,直接抓取污水处理设备上 的操作参数数据或运转状态数据,再上传至云端监控平台20。
[0026]再次以第一污水处理单元11为例,第一水位数据监测器111、第一设备数据监测 器112以及第一水质资料监测器113所监测到的水位高度数据、操作状态数据以及水质监 测数据,可利用无线传输方式传送至云端监控平台20的资料数据库21。这里所述的无线 传输方式是利用无线传输装置14来传送监测数据,此无线传输装置14可为无线网络基地 台,让各个监测器可利用WiFi传输方式连上因特网,将数据上传至资料数据库21。或者无 线传输装置14亦可为数据收集器,利用物联网与第一水位数据监测器111、第一设备数据 监测器112以及第一水质数据监测器113连接,接收并整合各个监测数据后,再由无线传输 装置14 一同上传至资料数据库21。同样地,第二污水处理单元12及第三污水处理单元13 亦可用相同的方式来上传监测数据。
[0027] 云端监控平台20的数据资料库21储存了上传的水位高度数据、操作状态数据及 水质监测数据,而智能数据库22则连接于数据资料库21,将各个水质监测器所测量的历史 数据,储存成为水质连续监测数据,此水质连续监测数据,可包含了每日、每周、每月、每季 的连续数据,也即在特定时间区间内,所有水质监测指针的数据。在此,若有发生异常的监 测数据,或是监测设备故障无法取得正确监测数据,都必须将其时间区间的数据扣除。通过 有效监测记录值百分率的计算,可以查核并确保数据传输数据的有效性,其计算方式可以 下列公式计算。
[0029] 其中,P为有效监测记录值百分率,T为时间区间的总时间,Du为监测器中无效数 据,Dm为监测器中遗失数据。
[0030] 在确保智能数据库22当中的水质连续监测数据的有效性后,于第一污水处理单 元11运作的同时,云端监控平台20当中的处理器23可比对第一水质监测器113实时测得 的水质监测数据与智能数据库22当中的水质连续监测数据,进行相关性的分析。利用实时 水质监测数据与水质连续监测数据当中数据的差值,计算算数平均值、差值标准偏差、信赖 系数、相对误差测试查核的相对准确度及平均差值等特征值,当这些特征值超过预设的临 界值时,判定第一污水处理单元11当中的水质发生异常。此时,处理器23可传送异常信息 201至污水处理系统10的操作人员,例如传送短信至操作人员的随身手持装置,通知第一 污水处理单元11发生问题,需要尽快采取适当的应变措施,避免水质持续恶化。或者也可 在云端监控平台发布异常信息,让连上此平台的监控人员能得知水质产生异常,而能实时 的做出对应的处理。
[0031] 再者,智能数据库22也储存用户设定的水位临界值及设备异常条件,当第一污水 处理单元11当中的第一水位数据监测器111侦测到第一污水容纳空间11a当中污水的水 位高于最高临界值或低于最低临界值时,处理器23判断水位高度异常,通过传送异常信息 201对操作人员提出预警,让操作人员能适时提高或降低流量以调整水位高度问题,避免第 一污水处理设备lib空转或者无法处理过多的水量。除此之外,设备异常条件则是针对第 一污水处理设备lib的操作状态进行监控,例如处理器23可比对第一污水处理设备lib连 续运转是否超过设备异常条件内的设定,当监测到持续运转超过预设时间时,通知操作人 员检查设备或者考虑替换或重启设备,避免过度运转损坏第一污水处理设备lib。另外,云 端监控平台20还可包含控制指令数据库,储存发生异常时,不同情况所对应的控制指令, 当处理器比对发现异常时,可直接将对应的控制指令回传至污水处理单元当中,例如第一 污水处理设备lib出现异常时,直接由对应的控制指令调整第一污水处理设备lib的操作 参数,调整机台设备的操作状态以避免异常持续发生。上述云端监控平台20的架构及监控 方式,也可同样适用于第二污水处理单元12及第三污水处理单元13,因而构成整体的污水 处理监控系统。
[0032] 请参考图3,其为本实用新型的实施例的污水处理系统的示意图。如图所示,本实 施例的污水处理系统包含多个污水处理单元及多个污泥处理单元,其中污水处理单元包含 拦污池31、沈砂除油池32、调匀池33、氧化深渠34、最终沉淀池35、消毒池36以及放流池 37,通过污水管线连接。污水由进流口流入后,经过上述污水容纳空间当中设置的污水处理 设备处理后,由放流口放流排出。上述的污水处理单元可分别对应不同的污水处理设备,例 如拦污池31可设置拦污机及输送机;沈砂除油池32设置搅拌机、洗砂机、抽砂栗及洗砂废 水栗;调匀池33包括搅拌机及鼓风机;氧化深渠34设置曝气机;最终沉淀池35包括刮泥 机及浮渣栗;消毒池36设置抽水栗、加药机及除臭机;放流池37设置抽水栗,上述污水处 理设备的机台数量均可依污水处理系统的规模来调整。在每一个机台设备上都可装设设备 数据监测器,实时监测每一个污水处理设备操作的状态。水位数据监测器3la、32a、36a、37a 则可选择装设在重要的拦污池31、沈砂除油池32、消毒池36以及放流池37等,监测主要污 水处理程序当中的水位高度。
[0033] 除了多个污水处理单元外,污水处理系统还可设置多个污泥处理单元,其包含污 泥贮槽41、重力浓缩池42以及废水收集池43。在最终沉淀池35产生的污泥,先经由污泥 管线输送到污泥贮槽41暂存,部分污泥经由重力浓缩后形成废弃污泥,另一部分则回流至 调匀池33。而污泥处理程序中产生的废水,则收集到废水收集池43,重新回到氧化深渠34 进行污水处理程序。污泥处理单元的污泥贮槽41可包括进料栗、回流污泥栗、输送机、脱水 机;重力浓缩池42设置搅拌机;废水收集池43设置抽水栗等污泥处理设备。与污水处理单 元类似,污泥处理单元也在每一机台设备装设设备数据监测器,实时监测每一个污泥处理 设备操作的状态。水位数据监测器41a、43a则选择性的装设在污泥贮槽41重力浓缩池42 以及废水收集池43,监测污泥处理程序当中污泥容纳空间的水位高度。
[0034] 请参考图3,其为本实用新型的实施例的水质监测器设置的示意图。如图所示,本 实施例的污水处理系统包含多个污水处理单元,如调匀池51、氧化深渠52、沉淀池53以及 放流池54,可参考前一实施例的设置,除了针对污水容纳空间进行水位监测及针对污水处 理设备进行状态监测外,还必须对其中的污水水质进行监测。以本实施例为例,水质数据监 测器51a、52a、54a可分别设置于调匀池51、氧化深渠52以及最终的放流池54,利用前、中、 后段污水处理程序当中污水水质的变化,判定水质是否异常。水质数据检测器设置的位置, 依据污水处理系统的变化也可设置在其他污水处理单元当中,不局限于本实施例所设置的 位置。
[0035] 这些水质数据监测器51a、52a、54a,可利用传感器分别检测污水的温度、导电度、 酸碱值、溶氧量及悬浮微粒量,这些项目依照设定条件,例如温度设定的区间、酸碱值设定 的区间或是悬浮微粒的浓度等,分别由传感器取得不同条件的监测记录数值,再将这些数 值上传至云端监控平台的资料数据库,由处理器比对这些实时监测记录数值与智能数据库 当中的水质连续监测数据的相关性,判断处理的水质当中,各个监测项目是否产生异常。
[0036] 相关性的判断可包含利用实时水质监测数据与水质连续监测数据当中数据的差 值,计算算数平均值、差值标准偏差、信赖系数、相对误差测试查核的相对准确度及平均差 值等特
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