一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台。
二、【背景技术】
[0002]近年来，随着农村人口生活水平提高，一些经济发达农村地区已陆续由政府投资修建了集中式生活污水处理设施。这些污水处理设施的处理规模大多只有10t/d至200t/d不等，为微(小)型污水处理装置，均采用无人值守的自动方式运行。对于这些污水处理设施的检查、维修一般按照1-2周(或更长)间隔的人工巡查方式进行。这种政府委托运营方式造成一些运营单位不认真进行巡查，进而导致设施长期断电、设备损坏、人为破坏等而不能及时维护现象。政府主管部门也难以及时知情，造成污水直接外排，引起农村附近受纳水体(河、塘等)水生态环境污染而出现黑臭现象，居民生活环境恶化等难题。据2013年12月17日《中国环境报》第6版右上角报道，在抽查的河南2011?2012年度农村环境连片综合整治已完工的248套污水处理系统中，103套闲置、139套不能正常运行，能正常运行的只有6套。本发明正是基于上述监管难题而提出的。
三、
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是:针对村镇污水处理设施运行难以进行实时性监管的问题，而开发的一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台。
[0004]本发明的主要技术原理是:在各个污水站安装具有电信号采集功能的智能终端，并以手机短消息的形式，将污水现场实测数据通过GPRS/CDMA公共网络平台发送出去。利用GPRS/CDMA接收终端接收各污水站发送的数据，通过普通计算机或计算机工作站及服务器，获取接收终端的数据(如附图2所示)。利用计算机编程语言编制应用程序，该程序具有以下6个功能模块组成:
[0005]1.数据接收模块:通过安装在各个污水处理站的智能终端分别采集设备运行相关工况数据，编码成16进制数据并发送出去；
[0006]2、数据处理模块:将接收的16进制数据解码成10进制数和其它文本字符，并进行各物理量数据的格式化，形成各污水站数据点运行工况数据库；
[0007]3、报表模块:形成区域内部各污水点统计并形成报表；
[0008]4、报警模块:利用短消息，将发生故障的污水站信息自动发送到相关部门或给定用户；
[0009]5、基于web的网络浏览模块:供特定网络客户端浏览、查询相关污水站点的实时工况；
[0010]6、打印模块:连接打印机，将设备运行的实时工况数据打印成纸质文档，以备查用。
[0011]本发明的有益成果是:针对农村地区村镇污水处理设施具有数量多且分散、水量小、水质差别大、管理技术人员水平相对落后以及缺少专业人员的指导等特点。根据多年设计、工程调试和运行管理经验，本发明提出基于物联网的村镇污水处理运行工况集中智能监控平台，对区域若干村镇污水处理设施的进水流量、工艺处理进程、达标排放3个主要环节实行物联网式的集中控制，实现对村镇污水处理设施运行过程的实时控制与智能化调度管理，达到规范管理、节能降耗、达标排放的目的。
四、【附图说明】
[0012]附图1为本发明的村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台示意图。
[0013]其中，1.污水站智能终端GPRS发射天线单元；2.平台接收端GPRS发射天线单元；3.输出单元；4.信息接收/发送终端；5.计算机；6.打印机；7.数据连接模块；8.数据处理模块；9.报表模块；10.报警模块；11.网络浏览模块；12.打印模块；13.安装于第η个污水站的智能终端，η为污水站数字序号。
[0014]附图2为本发明的村镇污水处理设施集中监控物联网平台系统架构图。
五、【具体实施方式】
[0015]以下结合附图1和附图2对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0016]1、智能终端单元13安装:根据各污水站污水处理设施的实际运行工况，设置智能终端相关参数以与之适配，然后进行编号(安装于第η个污水站的智能终端)，通过输出单元3连接GPRS发射天线单元1。
[0017]2、接收平台搭建:GPRS发射天线单元2连接信息接收/发送终端4，接收从各污水处理站发送的设备运行工况数据，并将数据解码处理连接计算机5显示浏览。
[0018]3、监控软件开发:开发基于Windows (XP、Windows7等)操作系统的监控软件，该监控软件可以用VB、VC、Java等常规计算机应用程序编程语言开发)，通过该监控软件可以查看各污水处理站污水处理设施的实时运行工况数据。整套系统包括数据接收模块7 (通过安装在各个污水处理点的智能终端分别接收设备运行相关工况数据)、数据处理模块8 (将接收的16进制数据解码成10进制数和其它文本字符，并进行各物理量数据的格式化，形成各污水站数据点运行工况数据库)、报表模块9 (形成区域内部各污水处理点统计并形成报表)、报警模块10 (当污水设施发生故障或智能终端遭到攻击时，系统会以短消息的形式将发生故障的污水处理站信息自动发送到相关部门或给定用户)、网络浏览模块11 (除了基于Windows系统的监控软件，还开发了基于Android和1S移动端操作系统的监控软件，大大提高了设施运行工况监控的实时性、适用性与移动性)和打印模块12 (连接打印机，将设备运行的实时工况数据打印成纸质文档，以备查用)，共计6大模块。
[0019]4、统计报表打印:计算机外接打印机6，可一键打印各污水站点设施的运行工况一览表，以备查用。
[0020]将上述终端接入村镇污水处理设施的控制系统，从而定时采集控制系统的开关量信号(即判断污水处理设施何时关、何时开及通电时长)，并同步利用电器设备的电磁效应理论，通过电磁感应传感器感知用电设备的电磁感应电流和电压，从而判定设备是否运转，通过智能终端内部的微型计算机(CPU)，利用给定数学模型判定设备的运行工况。再通过GPRS无线通讯模块，将智能终端采集并处理的污水处理设施运行工况数据，以手机短消息的形式发送至政府及相关监管部门的接收终端(该终端可以为普通手机、智能手机、电脑或iPad等其他智能终端，从而实现对该设施远程监管或监督)。
【主权项】
1.一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台，其特征是包括如下:①安装于各村镇污水处理设施现场的智能终端；②基于GPRS数据传输收发系统监控软件及远程网络浏览模块。2.根据权利要求1所述一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台，其特征在于:所述智能终端安装于安装在各个污水处理点，采集村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台的运行相关工况数据，编码成16进制数据包并通过GPRS/CDMA公共网络平台，发送出去。3.根据权利要求1所述一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台，其特征在于:所述基于GPRS传导收发系统，其是由GPRS发射单元和计算机组成，计算机可为普通计算机或计算机工作站及服务器。4.根据权利要求1所述一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台，其特征在于:所述监控软件及远程网络浏览模块构建，除了开发基于Windows系统的监控软件，还开发了基于Android和1S移动端操作系统的监控软件，大大提高了设施运行工况监控的实时性、适用性与移动性，方便基于不同操作系统智能终端进行接收和浏览。
【专利摘要】本发明公开了一种村镇污水处理设施运行工况集中监控物联网平台，涉及污水处理技术领域。针对村镇污水处理设施运行难以实时监管这一难题，通过在各个污水站安装具有电信号采集功能的智能终端，以手机短消息的形式，将污水处理设施现场实测数据通过GPRS/CDMA公共网络平台发送出去，再利用GPRS/CDMA接收终端接收各污水站发送的数据，通过普通计算机或计算机工作站及服务器，对接收数据进行解码和相关技术统计分析，从而实现对各村镇污水处理设施的集中监控。本发明提出基于物联网的村镇污水处理智能监控平台，对区域内若干个村镇污水处理设施的进水流量、工艺处理进程、达标排放3个主要环节进行实时监控，达到规范管理、节能降耗、达标排放的目标。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN105279932
【申请号】CN201510753867
【发明人】张文艺, 陈晶, 蔡庆庆, 沈红池
【申请人】常州大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月7日