一种适用于污水处理厂的污水处理设备运行监测系统的制作方法

本发明属于污水处理领域，具体是一种适用于污水处理厂的污水处理设备运行监测系统。

背景技术：

1、污水处理厂又称废水处理厂或污水厂。废水处理厂是由多个单元过程组成的复杂系统，各单元过程的费用和效率互相联系、互相影响，并最终决定整个系统的费用和效率。污水处理厂的一般目标是去除悬浮物和改善耗氧性（即稳定有机物），有时还进行消毒和进一步的处理。工业废水的处理侧重于油类、悬浮物、重金属和妨碍城市污水厂运行的或高残留的有机物的去除或转化，以及ph值的调整。

2、现有技术背景下，污水处理厂中设备运行状态受管道阻塞、滤层阻塞等情况的影响尤为严重，现有的阻塞监测技术多为监控探头或定期巡检的方式，在阻塞监测的灵敏程度和响应及时程度上存在严重不足，如何实现污水处理设备阻塞情况的智能化监测是当前问题所在；

3、为此，我们提出一种适用于污水处理厂的污水处理设备运行监测系统。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种适用于污水处理厂的污水处理设备运行监测系统。

2、本发明所要解决的技术问题为：

3、如何实现污水处理设备阻塞情况的智能化监测。

4、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

5、一种适用于污水处理厂的污水处理设备运行监测系统，包括配置分析模块、综合监测模块、综合分析模块、措施执行模块、阀门控制模块、监测中心和服务器，所述监测中心将污水处理厂的设备配置信息发送至服务器，所述服务器将污水处理厂的设备配置信息发送至配置分析模块；所述配置分析模块用于对污水处理厂中的污水处理设备进行配置分析，并将分析得到的污水处理厂的监测配置等级经服务器发送至监测中心，监测中心根据污水处理厂的监测配置等级将故障判定时长发送至阀门控制模块；

6、所述综合监测模块用于对污水处理厂中各类污水处理设备的运行状态进行监测，并将监测得到污水处理厂中污水处理设备的运行状态数据经服务器发送至综合分析模块；

7、所述综合分析模块用于对污水处理厂中污水处理设备的运行状态进行分析，分析生成滤层维护信号、滤层更换信号、液面过高信号、液面正常信号或液面过低信号发送至服务器，或者分析得到输水管道中各节段的阻塞等级发送至服务器；若生成滤层维护信号或滤层更换信号则服务器将其发送至措施执行模块，若生成液面过高信号、液面正常信号或液面过低信号则服务器将其发送至阀门控制模块，若得到输水管道中各节段的阻塞等级则服务器将其发送至监测中心；

8、所述措施执行模块用于对过滤设备的滤层进行维保工作，所述阀门控制模块用于控制沉降设备或曝气设备两端的管道阀门；所述监测中心根据输水管道中各节段的阻塞等级进行管道疏通作业。

9、进一步地，设备配置信息包括污水处理厂的过滤设备数、沉降设备数、曝气设备数和污水处理厂中输水管道的管道长度。

10、进一步地，所述配置分析模块的分析过程具体如下：

11、获取污水处理厂中输水管道的管道长度；

12、计算得到污水处理厂中输水管道的管道分段数；

13、而后获取污水处理厂的过滤设备数、沉降设备数和曝气设备数，计算得到污水处理厂的监测配置值；

14、将污水处理厂的监测配置值与监测配置阈值进行比对；

15、若污水处理厂的监测配置值小于等于第一监测配置阈值，则判定污水处理厂的监测配置等级为第一监测配置等级；

16、若污水处理厂的监测配置值大于第一监测配置阈值且小于等于第二监测配置阈值，则判定污水处理厂的监测配置等级为第二监测配置等级；

17、若污水处理厂的监测配置值大于第二监测配置阈值，则判定污水处理厂的监测配置等级为第三监测配置等级。

18、进一步地，第一监测配置阈值和第二监测配置阈值的取值均大于零，第一监测配置阈值小于第二监测配置阈值，第一监测配置等级的配置等级低于第二监测配置等级的配置等级，第二监测配置等级的配置等级低于第三监测配置等级的配置等级。

19、进一步地，监测配置等级与故障判定时长的对应关系具体为：

20、若污水处理厂的监测配置等级为第一监测配置等级，则故障判定时长的取值为第三标准判定时长；

21、若污水处理厂的监测配置等级为第二监测配置等级，则故障判定时长的取值为第二标准判定时长；

22、若污水处理厂的监测配置等级为第三监测配置等级，则故障判定时长的取值为第一标准判定时长；

23、其中，标准判定时长的取值均为预先设定的固定数值，标准判定时长的取值均大于零，第一标准判定时长的取值小于第二标准判定时长的取值，第二标准判定时长的取值小于第三标准判定时长的取值。

24、进一步地，运行状态数据包括过滤设备的滤层附着物增重、滤层附着物面积、沉降设备或曝气设备的实时液面距离和输水管道的实时节段流量。

25、进一步地，所述综合分析模块的分析过程具体如下：

26、获取各个过滤设备的滤层附着物增重和滤层附着物面积，将滤层附着物增重与滤层承重临界值进行比对；

27、若滤层附着物增重的数值大于等于滤层承重临界值，则生成滤层维护信号；

28、若滤层附着物增重的数值小于滤层承重临界值，则将滤层附着物面积除以滤层横截面积计算得到污水处理厂中各个过滤设备的滤层附着物覆盖率，并将滤层附着物覆盖率与滤层附着物覆盖阈值进行比对，当滤层附着物覆盖率的数值小于等于第一滤层附着物覆盖阈值，则不进行任何操作，当滤层附着物覆盖率的数值大于第一滤层附着物覆盖阈值且小于等于第二滤层附着物覆盖阈值，则生成滤层维护信号，当滤层附着物覆盖率的数值大于第二滤层附着物覆盖阈值，则生成滤层更换信号；

29、其中，第一滤层附着物覆盖阈值和第二滤层附着物覆盖阈值的数值均大于零，第一滤层附着物覆盖阈值小于第二滤层附着物覆盖阈值；

30、而后获取各个沉降设备或曝气设备的实时液面距离，将实时液面距离与液面距离区间进行比对；

31、若实时液面距离的数值属于第一液面距离区间，则生成液面过高信号，若实时液面距离的数值属于第二液面距离区间，则生成液面正常信号，若实时液面距离的数值属于第三液面距离区间，则生成液面过低信号；

32、其中，第一液面距离区间的取值均小于第二液面距离区间的取值，第二液面距离区间的取值均小于第三液面距离区间的取值；

33、最后获取输水管道的实时节段流量，计算得到输水管道的实时节段流量差；

34、将输水管道的实时节段流量差与标准节段流量差区间进行比对；

35、若输水管道的实时节段流量差的数值属于第一标准节段流量差区间，则判定输水管道在该节段的阻塞等级为第一阻塞等级；

36、若输水管道的实时节段流量差的数值属于第二标准节段流量差区间，则判定输水管道在该节段的阻塞等级为第二阻塞等级；

37、若输水管道的实时节段流量差的数值属于第三标准节段流量差区间，则判定输水管道在该节段的阻塞等级为第三阻塞等级。

38、进一步地，标准节段流量差区间的取值均大于零，第一标准节段流量差区间的取值均小于第二标准节段流量差区间的取值，第二标准节段流量差区间的取值均小于第三标准节段流量差区间的取值，第一阻塞等级的阻塞程度低于第二阻塞等级的阻塞程度，第二阻塞等级的阻塞程度低于第三阻塞等级的阻塞程度。

39、进一步地，所述措施执行模块的工作过程具体如下：

40、若接收到滤层维护信号，则控制清洁设备或安排工作人员对滤层进行附着物清理作业；

41、若接收到滤层更换信号，则安排工作人员对滤层进行更换作业；

42、其中，所述阀门控制模块的控制过程具体如下：

43、若接收到液面过高信号，则调小进水端阀门的进水量，同时调大排水端阀门的排水量；

44、若接收到液面过低信号，则调大进水端阀门的进水量，同时调小排水端阀门的排水量；

45、从接收到液面过高信号或液面过低信号时开始计时，并将计时结果与故障判定时长进行比对：

46、若接收到液面正常信号且计时结果的数值小于故障判定时长，则停止计时；

47、若未接收到液面正常信号且计时结果的数值小于故障判定时长，则继续计时；

48、若未接收到液面正常信号且计时结果的数值大于等于故障判定时长，则安排工作人员对沉降设备、曝气设备以及设备两端的管道阀门进行故障检修。

49、进一步地，所述监测中心的作业过程具体如下：

50、若输水管道中任一节段的阻塞等级为第三阻塞等级，则即刻安排工作人员前往该节段进行管道疏通作业；

51、若输水管道中任一节段的阻塞等级为第二阻塞等级，则安排工作人员于当日检修时段前往该节段进行管道疏通作业；

52、若输水管道中任一节段的阻塞等级为第一阻塞等级，则维持正常管道维护工作；

53、统计输水管道中各阻塞等级的节段数，记为第一阻塞节段数、第二阻塞节段数和第三阻塞节段数；

54、将第一阻塞节段数、第二阻塞节段数和第三阻塞节段数分别除以污水处理厂的管道分段数计算得到第一阻塞占比、第二阻塞占比和第三阻塞占比；

55、若第三阻塞占比的数值大于等于第一占比阈值，则对输水管道进行全管道疏通工作；

56、若第三阻塞占比的数值小于第一占比阈值且第二阻塞占比与第三阻塞占比相加计算得到的数值大于等于第二占比阈值，则对输水管道进行全管道疏通工作；

57、若第三阻塞占比与第二阻塞占比的数值均小于第一占比阈值，则无需进行全管道疏通工作。

58、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

59、本发明首先利用配置分析模块对污水处理厂中的污水处理设备进行配置分析，并将分析得到的污水处理厂的监测配置等级，依据监测配置等级得到污水处理厂内污水处理设备的故障判定时长并发送至阀门控制模块，同时利用综合监测模块对污水处理厂中各类污水处理设备的运行状态进行监测，监测得到污水处理厂中污水处理设备的运行状态数据发送至综合分析模块，综合分析模块用于对污水处理厂中污水处理设备的运行状态进行分析，分析生成滤层维护信号、滤层更换信号、液面过高信号、液面正常信号或液面过低信号，或者分析得到输水管道中各节段的阻塞等级，最终通过措施执行模块对过滤设备的滤层进行维保工作，通过阀门控制模块控制沉降设备或曝气设备两端的管道阀门，以及监测中心根据输水管道中各节段的阻塞等级进行管道疏通作业，本发明实现污水处理设备阻塞情况的智能化监测。