一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺。
二、【背景技術】
[0002]近年來，隨著農村人口生活水平提高，一些經濟發(fā)達農村地區(qū)已陸續(xù)由政府投資修建了集中式生活污水處理設施。這些污水處理設施的處理規(guī)模大多只有10t/d至200t/d不等，為微(小)型污水處理裝置，均采用無人值守的自動方式運行。對于這些污水處理設施的檢查、維修一般按照1-2周(或更長)間隔的人工巡查方式進行。這種政府委托運營方式造成一些運營單位不認真進行巡查，進而導致設施長期斷電、設備損壞、人為破壞等而不能及時維護現(xiàn)象。政府主管部門也難以及時知情，造成污水直接外排，引起農村附近受納水體(河、塘等)水生態(tài)環(huán)境污染而出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象，居民生活環(huán)境惡化等難題。據2013年12月17日《中國環(huán)境報》第6版右上角報道，在抽查的河南2011?2012年度農村環(huán)境連片綜合整治已完工的248套污水處理系統(tǒng)中，103套閑置、139套不能正常運行，能正常運行的只有6套。本發(fā)明正是基于上述監(jiān)管難題而提出的。
三、
【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的主要目的是:針對村鎮(zhèn)污水處理設施運行難以進行實時性監(jiān)管的問題，而開發(fā)的一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺。
[0004]本發(fā)明的主要技術原理是:在各個污水站安裝具有電信號采集功能的智能終端，并以手機短消息的形式，將污水現(xiàn)場實測數據通過GPRS/CDMA公共網絡平臺發(fā)送出去。利用GPRS/CDMA接收終端接收各污水站發(fā)送的數據，通過普通計算機或計算機工作站及服務器，獲取接收終端的數據(如附圖2所示)。利用計算機編程語言編制應用程序，該程序具有以下6個功能模塊組成:
[0005]1.數據接收模塊:通過安裝在各個污水處理站的智能終端分別采集設備運行相關工況數據，編碼成16進制數據并發(fā)送出去；
[0006]2、數據處理模塊:將接收的16進制數據解碼成10進制數和其它文本字符，并進行各物理量數據的格式化，形成各污水站數據點運行工況數據庫；
[0007]3、報表模塊:形成區(qū)域內部各污水點統(tǒng)計并形成報表；
[0008]4、報警模塊:利用短消息，將發(fā)生故障的污水站信息自動發(fā)送到相關部門或給定用戶；
[0009]5、基于web的網絡瀏覽模塊:供特定網絡客戶端瀏覽、查詢相關污水站點的實時工況；
[0010]6、打印模塊:連接打印機，將設備運行的實時工況數據打印成紙質文檔，以備查用。
[0011]本發(fā)明的有益成果是:針對農村地區(qū)村鎮(zhèn)污水處理設施具有數量多且分散、水量小、水質差別大、管理技術人員水平相對落后以及缺少專業(yè)人員的指導等特點。根據多年設計、工程調試和運行管理經驗，本發(fā)明提出基于物聯(lián)網的村鎮(zhèn)污水處理運行工況集中智能監(jiān)控平臺，對區(qū)域若干村鎮(zhèn)污水處理設施的進水流量、工藝處理進程、達標排放3個主要環(huán)節(jié)實行物聯(lián)網式的集中控制，實現(xiàn)對村鎮(zhèn)污水處理設施運行過程的實時控制與智能化調度管理，達到規(guī)范管理、節(jié)能降耗、達標排放的目的。
四、【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明的村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺示意圖。
[0013]其中，1.污水站智能終端GPRS發(fā)射天線單元；2.平臺接收端GPRS發(fā)射天線單元；3.輸出單元；4.信息接收/發(fā)送終端；5.計算機；6.打印機；7.數據連接模塊；8.數據處理模塊；9.報表模塊；10.報警模塊；11.網絡瀏覽模塊；12.打印模塊；13.安裝于第η個污水站的智能終端，η為污水站數字序號。
[0014]附圖2為本發(fā)明的村鎮(zhèn)污水處理設施集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺系統(tǒng)架構圖。
五、【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖1和附圖2對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0016]1、智能終端單元13安裝:根據各污水站污水處理設施的實際運行工況，設置智能終端相關參數以與之適配，然后進行編號(安裝于第η個污水站的智能終端)，通過輸出單元3連接GPRS發(fā)射天線單元1。
[0017]2、接收平臺搭建:GPRS發(fā)射天線單元2連接信息接收/發(fā)送終端4，接收從各污水處理站發(fā)送的設備運行工況數據，并將數據解碼處理連接計算機5顯示瀏覽。
[0018]3、監(jiān)控軟件開發(fā):開發(fā)基于Windows (XP、Windows7等)操作系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，該監(jiān)控軟件可以用VB、VC、Java等常規(guī)計算機應用程序編程語言開發(fā))，通過該監(jiān)控軟件可以查看各污水處理站污水處理設施的實時運行工況數據。整套系統(tǒng)包括數據接收模塊7 (通過安裝在各個污水處理點的智能終端分別接收設備運行相關工況數據)、數據處理模塊8 (將接收的16進制數據解碼成10進制數和其它文本字符，并進行各物理量數據的格式化，形成各污水站數據點運行工況數據庫)、報表模塊9 (形成區(qū)域內部各污水處理點統(tǒng)計并形成報表)、報警模塊10 (當污水設施發(fā)生故障或智能終端遭到攻擊時，系統(tǒng)會以短消息的形式將發(fā)生故障的污水處理站信息自動發(fā)送到相關部門或給定用戶)、網絡瀏覽模塊11 (除了基于Windows系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，還開發(fā)了基于Android和1S移動端操作系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，大大提高了設施運行工況監(jiān)控的實時性、適用性與移動性)和打印模塊12 (連接打印機，將設備運行的實時工況數據打印成紙質文檔，以備查用)，共計6大模塊。
[0019]4、統(tǒng)計報表打印:計算機外接打印機6，可一鍵打印各污水站點設施的運行工況一覽表，以備查用。
[0020]將上述終端接入村鎮(zhèn)污水處理設施的控制系統(tǒng)，從而定時采集控制系統(tǒng)的開關量信號(即判斷污水處理設施何時關、何時開及通電時長)，并同步利用電器設備的電磁效應理論，通過電磁感應傳感器感知用電設備的電磁感應電流和電壓，從而判定設備是否運轉，通過智能終端內部的微型計算機(CPU)，利用給定數學模型判定設備的運行工況。再通過GPRS無線通訊模塊，將智能終端采集并處理的污水處理設施運行工況數據，以手機短消息的形式發(fā)送至政府及相關監(jiān)管部門的接收終端(該終端可以為普通手機、智能手機、電腦或iPad等其他智能終端，從而實現(xiàn)對該設施遠程監(jiān)管或監(jiān)督)。
【主權項】
1.一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺，其特征是包括如下:①安裝于各村鎮(zhèn)污水處理設施現(xiàn)場的智能終端；②基于GPRS數據傳輸收發(fā)系統(tǒng)監(jiān)控軟件及遠程網絡瀏覽模塊。2.根據權利要求1所述一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺，其特征在于:所述智能終端安裝于安裝在各個污水處理點，采集村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺的運行相關工況數據，編碼成16進制數據包并通過GPRS/CDMA公共網絡平臺，發(fā)送出去。3.根據權利要求1所述一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺，其特征在于:所述基于GPRS傳導收發(fā)系統(tǒng)，其是由GPRS發(fā)射單元和計算機組成，計算機可為普通計算機或計算機工作站及服務器。4.根據權利要求1所述一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺，其特征在于:所述監(jiān)控軟件及遠程網絡瀏覽模塊構建，除了開發(fā)基于Windows系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，還開發(fā)了基于Android和1S移動端操作系統(tǒng)的監(jiān)控軟件，大大提高了設施運行工況監(jiān)控的實時性、適用性與移動性，方便基于不同操作系統(tǒng)智能終端進行接收和瀏覽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種村鎮(zhèn)污水處理設施運行工況集中監(jiān)控物聯(lián)網平臺，涉及污水處理技術領域。針對村鎮(zhèn)污水處理設施運行難以實時監(jiān)管這一難題，通過在各個污水站安裝具有電信號采集功能的智能終端，以手機短消息的形式，將污水處理設施現(xiàn)場實測數據通過GPRS/CDMA公共網絡平臺發(fā)送出去，再利用GPRS/CDMA接收終端接收各污水站發(fā)送的數據，通過普通計算機或計算機工作站及服務器，對接收數據進行解碼和相關技術統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)對各村鎮(zhèn)污水處理設施的集中監(jiān)控。本發(fā)明提出基于物聯(lián)網的村鎮(zhèn)污水處理智能監(jiān)控平臺，對區(qū)域內若干個村鎮(zhèn)污水處理設施的進水流量、工藝處理進程、達標排放3個主要環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，達到規(guī)范管理、節(jié)能降耗、達標排放的目標。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號】CN105279932
【申請?zhí)枴緾N201510753867
【發(fā)明人】張文藝, 陳晶, 蔡慶慶, 沈紅池
【申請人】常州大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月7日