一種基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的新型一體化環(huán)保設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的新型一體化環(huán)保設(shè)備，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在中國(guó)農(nóng)村每年由于生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的污水量約90億噸，而就全國(guó)范圍而言，僅 有僅4%的村莊建設(shè)了生活污水排放管道和污水處理系統(tǒng)，或是將生活污水收集管網(wǎng)接入 了市政管網(wǎng)，由市政污水處理廠負(fù)責(zé)生活污水的處理；更多的是絕大多數(shù)村莊尚未建立起 正規(guī)的污廢水收集排放設(shè)施，更不用說(shuō)是污水處理系統(tǒng)了。由于基礎(chǔ)設(shè)施的缺失造成大量 生產(chǎn)生活污水隨意排放，由此造成的農(nóng)村水環(huán)境普遍遭到污染。未經(jīng)處理的生活污水隨意 排放，嚴(yán)重污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，尤其是水環(huán)境，直接威脅著農(nóng)村人民群眾的身體健康以 及農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
[0003] 結(jié)合中國(guó)農(nóng)村生活污水面廣、分散、來(lái)源多、增長(zhǎng)快、處理率低、市政管網(wǎng)接入距離 遠(yuǎn)、成本高的特點(diǎn)，開展分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)對(duì)解決農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀 具有十分重要的意義。傳統(tǒng)上多采用土建形式建立污水處理設(shè)施，存在工期長(zhǎng)、占地多、成 本高、缺乏統(tǒng)一管理和遠(yuǎn)程人為干預(yù)及實(shí)時(shí)情況查詢功能，用戶無(wú)法獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；現(xiàn) 在部分企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和人為干預(yù)，通過(guò)在處理設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)通信電纜實(shí)現(xiàn) 設(shè)施與后臺(tái)的遠(yuǎn)程通信，工程量大、成本高且后期維護(hù)費(fèi)用較高，不利于在廣大農(nóng)村普遍推 廣應(yīng)用。
[0004] 在生活污水處理工藝的選取上，生物膜法具有出水水質(zhì)好，出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)， 但隨著生物代謝產(chǎn)物的逐漸增多，固著力減弱，生物膜老化、脫落，需要定期對(duì)生物膜進(jìn)行 清洗更換，因此存在建設(shè)成本高、后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高的不足。SBR工藝具有凈化效果好、運(yùn)行 穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)勢(shì)；但存在對(duì)自控要求高、電耗大、脫磷除氮效率低等不足之處。A2/ O工藝通過(guò)生物厭氧、缺氧和好氧過(guò)程對(duì)污水進(jìn)行生物代謝和降解，通過(guò)三種不同環(huán)境條件 下不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫磷除氮的功能，且污染物去 除效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷能力；但其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較高。
[0005] 手機(jī)、平板等移動(dòng)終端設(shè)備在現(xiàn)代社會(huì)已得到廣泛普及，基于移動(dòng)終端的移動(dòng)物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為用戶實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對(duì)環(huán)境治理設(shè)施進(jìn)行監(jiān)管和遠(yuǎn)程干預(yù)提供了可能。通 過(guò)采用一體成型的新型材料制作污水處理設(shè)備，將核心部分采用工廠流水線形式批量生產(chǎn) 能有效降低施工成本，縮短施工工期，為在農(nóng)村大范圍推廣提供支持。將移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引 入新型一體化環(huán)保設(shè)備的控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)備的自主智能控制與人為遠(yuǎn)程干預(yù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的之一是為用戶提供一種基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的新型一體化環(huán)保設(shè) 備，以實(shí)現(xiàn)低成本構(gòu)建農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，并通過(guò)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè) 備的自主控制和遠(yuǎn)程人為干預(yù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)管。
[0007] 本發(fā)明提供了一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的新型一體化環(huán)保設(shè)備，所述一體化環(huán)保設(shè)備 含有調(diào)節(jié)池、"缺氧一厭氧一好氧一沉淀"的A20污水處理裝置，還包括數(shù)據(jù)采集裝置、狀態(tài) 檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、執(zhí)行裝置；所述數(shù)據(jù)采集裝置和狀態(tài)檢測(cè)裝置都 與數(shù)據(jù)處理裝置、執(zhí)行裝置相連；所述數(shù)據(jù)采集裝置采集水質(zhì)相關(guān)參數(shù)值的電極的AD信號(hào) 值，狀態(tài)檢測(cè)裝置采集通過(guò)設(shè)備的電流AD信號(hào)值；所述數(shù)據(jù)處理裝置從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的 讀取設(shè)備控制算法，處理和分析AD信號(hào)值，根據(jù)分析結(jié)果和參數(shù)設(shè)置生成設(shè)備控制指令， 進(jìn)而控制執(zhí)行裝置根據(jù)指令調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)干預(yù)調(diào) 整。
[0008] 所述數(shù)據(jù)采集裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，采集溶氧電極（自帶溫度補(bǔ)償 裝置）、PH電極、ORP電極、液位控制儀、電磁流量計(jì)的AD信號(hào)值；所述狀態(tài)檢測(cè)裝置檢測(cè)提 升泵、曝氣設(shè)備、回流泵的AD信號(hào)值。
[0009] 所述數(shù)據(jù)采集裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，pH和ORP電極是安裝在缺氧池 中進(jìn)行測(cè)量，溶氧電極是安裝在好氧池中進(jìn)行測(cè)量，液位控制儀安置在調(diào)節(jié)池中用于測(cè)量 液位高低，電磁流量計(jì)安置在提升泵與A20污水處理裝置之間用于測(cè)量進(jìn)水水速和累積水 量。
[0010] 所述數(shù)據(jù)采集裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，采集的水質(zhì)參數(shù)包括溫度、溶解 氧、pH、ORP，還包括提升泵流程等。
[0011] 所述狀態(tài)檢測(cè)裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，檢測(cè)的設(shè)備包括提升泵、曝氣機(jī) /氣泵/風(fēng)機(jī)、回流泵等，設(shè)備狀態(tài)包括：開啟、關(guān)閉、故障。
[0012] 所述數(shù)據(jù)處理裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，一方面用于對(duì)采集的AD信號(hào)進(jìn) 行信號(hào)轉(zhuǎn)換，將AD信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)顯示裝置進(jìn)行顯示，并將轉(zhuǎn)換后的采集 數(shù)據(jù)進(jìn)行封包，在收到傳遞指令時(shí)可通過(guò)數(shù)據(jù)通信裝置傳遞給移動(dòng)終端；另一方面用于遠(yuǎn) 程控制指令的解析，將控制指令解析為執(zhí)行裝置可執(zhí)行的設(shè)備控制命令；
[0013] 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，用于數(shù)據(jù)緩存并存儲(chǔ)控制指令 解析算法、設(shè)備控制算法以及數(shù)據(jù)封裝算法。
[0014] 所述設(shè)備控制算法，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，是：在實(shí)驗(yàn)室中搭建BP神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備控制模型，并采用不同環(huán)境條件對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，獲取成熟型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算 法并移植到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制終端上運(yùn)行。在設(shè)備控制終端采用成熟型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)各 水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲取對(duì)應(yīng)的設(shè)備控制算法控制設(shè)備運(yùn)行，并在設(shè)備控制過(guò)程中不 斷地對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，使其設(shè)備控制精度逐漸提高，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，設(shè)備 控制精度會(huì)越來(lái)越高。
[0015] 所述執(zhí)行裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，包括六個(gè)端口：提升泵、曝氣設(shè)備、回 流泵三種設(shè)備的控制端口及備用控制端口。
[0016] 所述一體化環(huán)保設(shè)備，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，還包括數(shù)據(jù)顯示裝置，能夠?qū)?時(shí)顯示數(shù)據(jù)處理裝置處理好的可讀性設(shè)備狀態(tài)及出水水質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)觸屏顯示 界面發(fā)布指令。
[0017] 所述一體化環(huán)保設(shè)備，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，采用新型玻璃鋼，經(jīng)一體成型 工藝制成，外部表層采用一層加固絲網(wǎng)包裹，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)只需做好基礎(chǔ)設(shè)施，將一體化設(shè)備 安放到基礎(chǔ)設(shè)施上、回土、壓實(shí)、硬化即可。采用新型玻璃鋼制成的一體化污水處理設(shè)備降 低工程量，實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)施的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化流水線生產(chǎn)，降低建設(shè)成本，縮短施工工期。
[0018] 所述一體化環(huán)保設(shè)備，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，采用較為成熟的污水處理工 藝"厭氧一缺氧一好氧一沉淀一人工濕地一出水"進(jìn)行污水處理。
[0019] 所述一體化環(huán)保設(shè)備，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中為地埋式結(jié)構(gòu)，整體掩埋于地 下，不對(duì)周圍環(huán)境造成影響。
[0020] 所述一體化環(huán)保設(shè)備，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，還包括數(shù)據(jù)通信裝置和移動(dòng) 終端，數(shù)據(jù)通信裝置負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理裝置和移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程控制指令傳遞。
[0021] 所述數(shù)據(jù)通信裝置，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，能夠?qū)?shù)據(jù)處理裝置處理得到 的可讀數(shù)據(jù)傳遞到移動(dòng)終端，也能夠?qū)⒁苿?dòng)終端發(fā)布的遠(yuǎn)程控制指令進(jìn)行解析，進(jìn)而控制 執(zhí)行裝置調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)?？梢詫?shí)現(xiàn)用戶對(duì)一體化設(shè)備的隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)管。
[0022] 所述移動(dòng)終端，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，用于與一體化設(shè)備的遠(yuǎn)程無(wú)線人機(jī) 互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控及一體化設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查詢功能。
[0023] 本發(fā)明還提供一種基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)管方法，通過(guò)一體化設(shè)備的監(jiān)管 終端和3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供基于移動(dòng)終端設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)一體化設(shè) 備的隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)管。
[0024] 所述一體化設(shè)備的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)管方法，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，包括：
[0025] (1)數(shù)據(jù)采集裝置和狀態(tài)檢測(cè)裝置分別用于采集一體化環(huán)保設(shè)備的水質(zhì)相關(guān)參數(shù) 值的電極的AD信號(hào)值和通過(guò)設(shè)備的電流AD信號(hào)值，并與數(shù)據(jù)處理裝置相連接；
[0026] (2)數(shù)據(jù)處理裝置與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相連接，根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的控制指令解析算法、 設(shè)備控制算法以及數(shù)據(jù)封裝算法，對(duì)采集的AD信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，將AD信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讀數(shù) 據(jù)傳送給數(shù)據(jù)顯示模塊進(jìn)行顯示，并將轉(zhuǎn)換后的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行封包，在收到傳遞指令時(shí)通 過(guò)數(shù)據(jù)通信裝置傳遞給移動(dòng)終端；
[0027] (3)移動(dòng)終端查詢一體化環(huán)保設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能夠發(fā)布遠(yuǎn)程控制指令，遠(yuǎn)程控 制指令經(jīng)數(shù)據(jù)通信裝置傳遞到數(shù)據(jù)處理裝置，數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)遠(yuǎn)程控制指令進(jìn)行解析為設(shè) 備控制裝置可執(zhí)行的設(shè)備控制命令，進(jìn)而控制執(zhí)行裝置根據(jù)指令調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過(guò)本發(fā)明方法的應(yīng)用，既可以通 過(guò)手機(jī)、平板等移動(dòng)終端獲取一體化環(huán)保設(shè)備的設(shè)備運(yùn)行及出水水質(zhì)的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí) 現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管；又可以通過(guò)手機(jī)、平板等移動(dòng)終端對(duì)一體化環(huán)保設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn) 對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程無(wú)線控制。采用本發(fā)明的一體化環(huán)保設(shè)備處理污水，與常規(guī)的A20污水處理 裝置相比，在降低能耗的同時(shí)，有效提高了出水水質(zhì)合格率。通過(guò)自主智能控制和遠(yuǎn)程人工 干預(yù)能耗降低了 25%，出水水質(zhì)抽檢合格率提高了 22. 2%。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為本發(fā)明一體化環(huán)保設(shè)備污水處理流程圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明A20污水處理裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明一體化環(huán)保設(shè)備控制終端架構(gòu)圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明一體化環(huán)保設(shè)備遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)管流程圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明一體化環(huán)保設(shè)備自主智能控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不 用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范 圍。
[0035] 實(shí)施例1 一體化環(huán)保設(shè)備污水處理過(guò)程及效果
[0036] 本發(fā)明以移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和A20污水處理裝置制造為基礎(chǔ)，提出了一種基于移動(dòng) 物聯(lián)網(wǎng)的新型一體化環(huán)保設(shè)備解決方案。通過(guò)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使用用戶與一體化 環(huán)保設(shè)備的人機(jī)互動(dòng)，獲取一體化環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、出水水質(zhì)等信息，并可遠(yuǎn)程干預(yù)設(shè) 備運(yùn)行狀態(tài)。
[0037] 如圖1所示，生活污水經(jīng)污水管網(wǎng)匯聚到調(diào)節(jié)池中，經(jīng)提升泵提升至A20污水處理 裝置中進(jìn)行處理，經(jīng)A20污水處理裝置處理后的出水經(jīng)人工濕地進(jìn)一步過(guò)濾后直接排放至 自然水體。
[0038] 本發(fā)明中的A20污水處理裝置是一體化環(huán)