一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备 |
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| 申请号 | CN202410137102.1 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN117939423A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 湖南大邦建设工程有限公司; | 发明人 | 刘文忠; 李启明; 王凯琦; 郭海军; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了一种 水 处理 智能监测的方法、系统和智能设备，属于水处理智能监测技术领域；应用于水处理智能监测的系统中，所述系统为污水排放监测点、 污水处理 监测点和监测中心站组成的污水监测系统，所述方法包括以下步骤：步骤1：污水处理监测点利用各种 传感器 或专用仪表，采集与污水处理有关的物理，化学参数；步骤2：监测中心站包括 计算机系统 ，计算机系统收集污水处理监测点的数据，将 数据处理 ，并报表统计分析，通过GPRS无线网络为系统提供了简单高效的通信传输手段，在GPRS业务平台上构建在线监测系统，无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水处理智能监测的方法，应用于水处理智能监测的系统中，其特征在于：所述系统为污水排放监测点、污水处理监测点和监测中心站组成的污水监测系统，所述方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备技术领域[0001] 本申请涉及水处理智能监测技术领域，更具体地说，涉及一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备。 背景技术[0002] 污水处理智能监测是利用先进的技术和智能化设备对污水处理过程进行实时监测和控制的方法。通过使用传感器和数据采集系统，污水处理智能监测可以监测污水的流量、pH值、悬浮物浓度、溶解氧含量等关键参数。通过将这些数据传输到中央控制系统进行分析，污水处理智能监测能够实时监测处理过程的效果，并根据需要自动调整处理参数，以达到更高效、稳定和环保的污水处理效果。污水处理智能监测不仅可以提高污水处理厂的运行效率和处理效果，减少环境污染，还能够降低运营成本和人力投入，提升整个污水处理系统的可持续性和可靠性。 [0003] 现有技术公开号为CN 116016607 A的文献提供一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备，该系统的智能检测设备获取水处理设备数据，并将水处理设备数据通过可视化图表的形式动态展示于移动设备端或智能检测设备的显示端；接着，通过Python对智能检测设备进行三维模型绘制，并将三维模型展示于移动设备端；最后，根据水处理设备数据和三维模型，通过移动设备对水处理过程和模型进行远程运维监控。通过本申请，解决了相关技术中存在的废水处理监管难度高、设备运维压力大、运行不稳定和运营成本高的问题，提高了水处理效率，降低了成本。 [0004] 上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现污水参数的监测，达到对污染源的监测，例如排放工厂，但是仍存在以下缺陷：上述中的系统通信容易受到地形、气候、监测范围等因素影响干扰，导致监测点无法将数据快速传输至接受点，从而影响对污水的排放检测，且对于负责检测的检测设备和污水处理的处理设备的运行状态则还需要借助其他设备来进行单独检测。 [0005] 针对上述中的相关技术中，发明人认为现有的污水处理智能监测系统，大多数无人值守设备或监测点受到地形、气候、监测范围等因素影响,不适合用有线通信和无线数传电台等数据传输方式，同时现有的监测点具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不方便的缺点。 [0006] 鉴于此，我们提出一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备。 发明内容[0007] 本申请的目的在于提供一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备的方法，解决了上述背景技术中现有的污水处理智能监测系统，大多数无人值守设备或监测点受到地形、气候、监测范围等因素影响,不适合用有线通信和无线数传电台等数据传输方式，同时现有的监测点具有移动性差、成本高、扩展性差、设备维护不方便的缺点的技术问题，实现了一种水处理智能监测的方法、系统和智能设备的技术效果。 [0008] 本申请技术方案提供了一种水处理智能监测的方法，应用于水处理智能监测的系统中，所述系统为污水排放监测点、污水处理监测点和监测中心站组成的污水监测系统，所述方法包括以下步骤： [0009] 步骤1：污水处理监测点利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理，化学参数； [0011] 步骤3：各污水排放监测点和污水处理监测点的GPRSDTU上电后自动拨到GPRS网络，和预先设定的IP地址或者域名建立TC链路，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据； [0013] 步骤5：由污水排放监测点对水质参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析，实现间歇式排水监测及排放超标报警功能，同时监测信息传至环保机构，由环保机构对企业进行监督管理； [0014] 其中基于所述各污水排放监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第一信息通过GPRS通道发送到监测中心站，所述各污水处理监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第二信息通过GPRS通道发送到监测中心站，各污水处理监测点和各污水排放监测点之间数据做双盲处理，且各污水处理监测点之间以及各污水排放监测点之间做双盲处理，根据各第一信息之间的参数种类列表对比进行第一初步有效性预测，如果初步有效性合格则根据各第一信息之间的监测数值做第一精确有效性预测，如果第一初步有效性不合格则无需进行第一精确有效性预测；根据所述第一信息中的参数种类列表对所述第二信息做初步有效性预测，如果初步有效性合格则根据第一信息中的监测数值对所述第二信息做精确有效性预测，如果初步有效性不合格则无需进行精确有效性预测，进行上述第二初步有效性预测和第二精确有效性预测时，地理位置就近的污水排放监测点和污水处理监测点结为一组。 [0015] 可选的，所述污水处理监测点的各种数据从监测仪的通信口传送到GPRS DTU，所述GPRSDTU把数据打成TCP/IP包，发送到GPRSDTU中设定的具有固定IP地址或者域名的监测中心站数据中心服务器端口上。 [0016] 通过采用上述技术方案，通过GPRS无线网络为系统提供了简单高效的通信传输手段，在GPRS业务平台上构建在线监测系统，无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。 [0017] 一种水处理智能监测的系统，所述系统包括污水排放监测点、污水处理监测点和监测中心站，所述监测中心站包括计算机系统，所述计算机系统包括数据通信子模块，数据处理子模块和报表系统模块，所述数据通信子模块的输出端与数据处理子模块的输入端电性连接，所述数据处理子模块的的输出端与报表系统模块的输入端电性连接，所述数据通信子模块用于接收信息并将信息传输给数据处理子模块。 [0018] 通过采用上述技术方案，方便信息快速传输并接受。 [0019] 可选的，所述报表系统模块为人机交互界面，用于收监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息，所述表系统模块负责对监测信息分类，筛选和综合分析，完成对数据的统计，运算，处理，能自动生成各种报表，具有存储，显示，记录，打印，统计的功能，且可以向监测点发送有关查询命令和控制信息。 [0020] 通过采用上述技术方案，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理所有数据采集点的数据，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求，GPRS覆盖范围广,在无线GPRS网络的覆盖范围之内,都可以完成对设备的控制和管理，而且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。 [0021] 一种水处理智能监测的智能设备，所述智能设备为污水排放监测点，所述污水排放监测点为集水质监测采样、预处理、分析、流量监测、数据采集传输于一身的一体化专业分析仪器集装屋，所述集装屋为钢焊接框架结构，所述集装屋总重为3800Kg，所述集装屋上屋顶吊耳的承受力大于等于不小于5000Kg。 [0022] 通过采用上述技术方案，依据客户现场需求进行定制设计，满足各种用户的现场需求，建设过程不用现场土建施工，还可以在需要时起吊移动，大大缩短了建设周期，减少了占地面积，同时可提升污水排放口的美观度。 [0023] 本申请技术方案中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点： [0024] 1.本申请通过各污水排放监测点的监测数值和污染物的种类列表组成的第一信息以及各污水处理监测点的监测数值和污染物的种类列表组成的第二信息之间的横向比对和组内比对，使得对检测设备、污水处理设备的损坏以及各个污染源的运行状态都能够进行全方位的了解。 [0025] 2.本申请通过GPRS无线网络为系统提供了简单高效的通信传输手段，在GPRS业务平台上构建在线监测系统，无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理所有数据采集点的数据，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求，GPRS覆盖范围广,在无线GPRS网络的覆盖范围之内,都可以完成对设备的控制和管理，而且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。 [0026] 3.本申请通过将智能设备的污水排放监测点设计成为集水质监测采样、预处理、分析、流量监测、数据采集传输于一身的一体化专业分析仪器集装屋，集装屋全密封，便于保温、防尘、防水、防腐，同时确保分析仪器运行于良好的环境，内部所有仪表安装规范、整齐，便于维护及日常监督管理，同时装屋外观精致、美观，可以依据客户现场需求进行定制设计，满足各种用户的现场需求，建设过程不用现场土建施工，还可以在需要时起吊移动，大大缩短了建设周期，减少了占地面积，同时可提升污水排放口的美观度。附图说明 [0028] 图2为本申请实施例公开的水处理智能监测的系统的模块图； [0029] 图3为本申请实施例公开的水处理智能监测的系统监测中心站的模块图； [0030] 图4为本申请实施例公开的水处理智能监测的智能设备的模块图。 具体实施方式[0032] 参照图1‑图4，本申请实施例提供了一种水处理智能监测的方法，应用于水处理智能监测的系统中，系统为污水排放监测点、污水处理监测点和监测中心站组成的污水监测系统，方法包括以下步骤： [0033] 步骤1：污水处理监测点利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理，化学参数； [0034] 步骤2：监测中心站包括计算机系统，计算机系统收集污水处理监测点的数据，将数据处理，并报表统计分析； [0035] 步骤3：各污水排放监测点和污水处理监测点的GPRSDTU上电后自动拨到GPRS网络，和预先设定的IP地址或者域名建立TC链路，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据； [0036] 步骤4：GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名,各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问主机，从而进行数据通信； [0037] 步骤5：由污水排放监测点对水质参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析，实现间歇式排水监测及排放超标报警功能，同时监测信息传至环保机构，由环保机构对企业进行监督管理； [0038] 其中基于所述各污水排放监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第一信息通过GPRS通道发送到监测中心站，所述各污水处理监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第二信息通过GPRS通道发送到监测中心站，各污水处理监测点和各污水排放监测点之间数据做双盲处理，且各污水处理监测点之间以及各污水排放监测点之间做双盲处理，根据各第一信息之间的参数种类列表对比进行第一初步有效性预测，如果初步有效性合格则根据各第一信息之间的监测数值做第一精确有效性预测，如果第一初步有效性不合格则无需进行第一精确有效性预测；根据所述第一信息中的参数种类列表对所述第二信息做初步有效性预测，如果初步有效性合格则根据第一信息中的监测数值对所述第二信息做精确有效性预测，如果初步有效性不合格则无需进行精确有效性预测，进行上述第二初步有效性预测和第二精确有效性预测时，地理位置就近的污水排放监测点和污水处理监测点结为一组。 [0039] 上述设计使得能够对各个污水排放监测点以及各污水处理监测点各自进行横向对比，实现对各个污水排放监测点的排放源做初步监测，根据严重离群数据，可以寻找出严重超标的排放源区域或者寻找出明显出现检测设备损坏的排放监测点，例如有的监测点的污染源的种类数量少或者数值明显偏大等都可以作为上述结论的参考，此外根据相应的第二信息中的污染源的列表可以辅助进行排放监测点的检测设备的损坏，或者废水处理监测点的检测设备的损坏，此外根据所述同组内的第一信息和第二信息的监测数据的对比可以推断废水处理监测点的处理性能是否达标以及通过第二信息之间的横向对比获得处理设备的损坏识别。 [0040] 参照图1‑图4，污水处理监测点的各种数据从监测仪的通信口传送到GPRS DTU，GPRSDTU把数据打成TCP/IP包，发送到GPRSDTU中设定的具有固定IP地址或者域名的监测中心站数据中心服务器端口上，通过GPRS无线网络为系统提供了简单高效的通信传输手段，在GPRS业务平台上构建在线监测系统，无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。 [0041] 参照图2和图3，一种水处理智能监测的系统，系统包括污水排放监测点、污水处理监测点和监测中心站，监测中心站包括计算机系统，计算机系统包括数据通信子模块，数据处理子模块和报表系统模块，数据通信子模块的输出端与数据处理子模块的输入端电性连接，数据处理子模块的的输出端与报表系统模块的输入端电性连接，数据通信子模块用于接收信息并将信息传输给数据处理子模块，方便信息快速传输并接受，报表系统模块为人机交互界面，用于收监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息，表系统模块负责对监测信息分类，筛选和综合分析，完成对数据的统计，运算，处理，能自动生成各种报表，具有存储，显示，记录，打印，统计的功能，且可以向监测点发送有关查询命令和控制信息，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理所有数据采集点的数据，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求，GPRS覆盖范围广,在无线GPRS网络的覆盖范围之内,都可以完成对设备的控制和管理，而且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。 [0042] 参照图4，一种水处理智能监测的智能设备，智能设备为污水排放监测点，污水排放监测点为集水质监测采样、预处理、分析、流量监测、数据采集传输于一身的一体化专业分析仪器集装屋，集装屋为钢焊接框架结构，集装屋总重为3800Kg，集装屋上屋顶吊耳的承受力大于等于不小于5000Kg，依据客户现场需求进行定制设计，满足各种用户的现场需求，建设过程不用现场土建施工，还可以在需要时起吊移动，大大缩短了建设周期，减少了占地面积，同时可提升污水排放口的美观度。 [0043] 工作原理：污水排放监测点为集水质监测采样、预处理、分析、流量监测、数据采集传输于一身的一体化专业分析仪器集装屋，集装屋为钢焊接框架结构，集装屋总重为3800Kg，集装屋上屋顶吊耳的承受力大于等于不小于5000Kg污水处理监测点利用各种传感器或专用仪表，采集与污水处理有关的物理，化学参数，污水处理监测点的各种数据从监测仪的通信口传送到GPRS DTU，GPRSDTU把数据打成TCP/IP包，发送到GPRSDTU中设定的具有固定IP地址或者域名的监测中心站数据中心服务器端口上，GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名,各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问主机，从而进行数据通信； [0044] 监测中心站的计算机系统收集污水处理监测点的数据，将数据处理，并报表统计分析，计算机系统包括数据通信子模块，数据处理子模块和报表系统模块，数据通信子模块用于接收信息并将信息传输给数据处理子模块，报表系统模块为人机交互界面，用于收监测点传输来的信息和其他污染源的监测信息，表系统模块负责对监测信息分类，筛选和综合分析，完成对数据的统计，运算，处理，能自动生成各种报表，具有存储，显示，记录，打印，统计的功能，且可以向监测点发送有关查询命令和控制信息； [0045] 各污水排放监测点和污水处理监测点的GPRSDTU上电后自动拨到GPRS网络，和预先设定的IP地址或者域名建立TC链路，这样监控中心和各个监测点间就实现了双向传输数据，由污水排放监测点对水质参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析，实现间歇式排水监测及排放超标报警功能，同时监测信息传至环保机构，由环保机构对企业进行监督管理。 [0046] 上述过程中通过基于所述各污水排放监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第一信息通过GPRS通道发送到监测中心站，所述各污水处理监测点的监测数值和监测参数种类列表作为第二信息通过GPRS通道发送到监测中心站，各污水处理监测点和各污水排放监测点之间数据做双盲处理，根据所述第一信息中的参数种类列表对所述第二信息做初步有效性预测，如果初步有效性合格则根据第一信息中的监测数值对所述第二信息做精确有效性预测，如果初步有效性不合格则无需进行精确有效性预测的设计，进行上述第二初步有效性预测和第二精确有效性预测时，地理位置就近的污水排放监测点和污水处理监测点结为一组，使得本申请通过各污水排放监测点的监测数值和污染物的种类列表组成的第一信息以及各污水处理监测点的监测数值和污染物的种类列表组成的第二信息之间的横向比对和组内比对，使得对检测设备、污水处理设备的损坏以及各个污染源的运行状态都能够进行全方位的了解。 |
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