一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，包括数据采集系统、GPRS模块、云服务器、PC端监管平台、移动端监管平台，数据采集系统采集猪养殖场污水的沼液池液位、污水排放流量、排污泵状态、污水排放时间、降雨量、水质参数以及槽罐车的GPS定位信息，形成实时采集数据，并发送数据至云服务器以存储；云服务器接收实时数据后，基于预先设定的预警策略对接收的实时采集数据进行预警判断和处理生成预警信息并存储，并转发实时数据和预警信息至PC端监管平台，转发实时数据和预警信息至移动端监管平台；PC端监管平台显示从云服务器获取的实时数据和预警信息，移动端监管平台显示从云服务器获取的实时数据和预警信息。

Intelligent supervision system for sewage discharge from pig breeding industry

The invention discloses a kind of intelligent supervision system for sewage discharge of pig breeding industry, including data collection system, GPRS module, cloud server, PC terminal supervision platform, and mobile terminal supervision platform. The data collection system collects the liquid level, discharge flow of sewage, sewage pump status, sewage discharge time of pig farm sewage. The rainfall, the water quality parameters and the GPS location information of the tank car, form the real-time collection data, and send the data Zhi Yun server to store the data. After the cloud server receives the real-time data, based on the pre set early warning strategy, the early-warning information is generated and stored for the received real-time acquisition data and is stored and forwarded. The data and early warning information to the PC terminal monitoring platform, forward real-time data and early warning information to the mobile terminal supervision platform; the PC terminal monitoring platform displays real-time data and early warning information obtained from the cloud server, and the mobile terminal monitoring platform displays real-time data and prewarning information obtained from the cloud server.

【技术实现步骤摘要】
一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统
本专利技术属于环保领域，具体涉及一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统。
技术介绍
现有的生猪养殖污水违规排放监管方案是针对生态治理模式下沼液池的液位、排放到农田或果园等消纳地的沼液流量以及正常排放沼液时电泵开启状态下的电流大小进行采集进而做出判断和预警，预警类型包括满溢和偷排漏排。采集的数据和预警结果均实时上传到服务器，并在电脑终端完成预警内容的显示，同时将预警信息通过微信形式推送给相应的养殖企业以便及时整改。根据查阅的资料及实地调研，全国范围内的生猪养殖污水治理根据工艺或方法的不同分为生态治理、工业治理和集中治理。显然，现有的监管方案不够全面。一方面是现有的监管没有考虑到工业治理和集中治理，另一方面，对生态治理的监管预警存在漏洞，缺少了雨天排放预警和夜间排放预警。任何一种监管不到位都会造成不同程度的环境污染。因此，设计一种全面的生猪养殖污水违规排放监管方案势在必行。
技术实现思路
针对不同地区不同治理模式的养殖场，本专利技术提供了一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统。在该系统中，通过构建统一的PC端管理平台和移动端管理平台，协助政府管理部门实现不同治理模式下的生猪养殖污水排放全方位地实时监管及违规预警，同时保障养殖户随时了解自己养殖场的排污动态以及远程控制排污泵的工作状态，从而实现对环境的全面保护。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，包括数据采集系统、通过GPRS模块与所述数据采集系统通信连接的云服务器，与所述云服务器通信连接的PC端监管平台、移动端监管平台，所述数据采集系统采集生猪养殖场污水进行工业治理、生态治理、集中治理三种模式下的沼液池液位、污水排放流量、排污泵状态、污水排放时间、降雨量、水质参数以及槽罐车的GPS定位信息，形成实时采集数据，并将所述实时采集数据发送至所述云服务器以存储；所述云服务器接收、存储所述实时采集数据，并基于预先设定的预警策略对接收的实时采集数据进行预警判断和处理生成预警信息并存储，并转发所述实时采集数据及预警信息至所述PC端监管平台，转发所述实时采集数据和所述预警信息至所述移动端监管平台；所述PC端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。所述移动端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。在所述数据采集系统中：在养殖污水工业治理模式下，设置氨氮传感器、浊度传感器以及第一电磁流量计于排污口处，采集污水的氨氮含量、悬浮物含量以及污水排放流量，其中，氨氮传感器与浊度传感器构成一个测量节点，第一电磁流量计包括排污管第一入口流量计和排污管第一出口流量计，这两个流量计为两个独立的测量节点，此三个测量节点位置独立，节点之间通过ZigBee组网，各节点所测数据统一汇聚到其中一个节点上；理论上，衡量污水能否正常排放的指标有氨氮、总磷、悬浮物、生化需氧量(简称BOD)、化学需氧量(简称COD)，当任何一个指标不符合要求时均属于违规排放，但是在实际应用中，由于BOD传感器、COD传感器和总磷传感器价格较高，不能满足大面积推广的需要，因此本专利技术中采取的方法是通过大量的实验数据分析不同指标之间的相关性，最终利用价格相对较低的氨氮传感器和浊度传感器的值推算出COD、BOD和总磷的含量，从而判断排放的水质是否达标。在养殖污水生态治理模式下，设置超声波液位计采集沼液池液位，设置第二总电磁流量计采集第二污水排放总流量，设置排污泵实现对养殖污水的排放，设置雨量传感器采集降雨量，在每个消纳地中设置一个终端电磁流量计采集每个消纳地中的分支污水量，在该模式下，为了保证各测量设备和传感器的测量数据能同步发送到云服务器，对所有仪器设备进行了组网，构成了物联网系统，具体地，超声波液位计、第二总电磁流量计、排污泵、雨量传感器以及多个终端电磁流量计各自形成的节点，通过ZigBee组网，将每个节点检测的数据统一汇聚到其中一个节点；在养殖污水集中治理模式下，设置GPS模块监测槽罐车的定位信息，设置第三电磁流量计采集槽罐车的第三污水排放流量信息，实现对槽罐车行驶过程中或中途随意停车时的非正常排污的监管，GPS模块与电磁流量计构成一个测量节点；每种模式下，所有采集数据均通过GPRS模块发送至云服务器。在本专利技术中，所述PC端监管平台包括三种污水治理模式下的实时数据、视频监控、站点管理、设备管理、数据统计和预警管理，所述PC端监管平台支持管理员登录和养殖户登录，管理员能够查看和修改平台中的所有信息与记录，养殖户只能查看自己养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息。在本专利技术中，所述移动端监管平台包括三种污水治理模式下的实时数据、视频监控、预警管理和设备信息，所述移动端监管平台支持管理员登录和养殖户登录，管理员可以查看所有养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息，养殖户只能查看自己养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息。作为优选，所述预警信息包括实时预警信息和历史预警信息，其中：实时预警信息包括养殖场名称、业主姓名、联系电话、预警开始时间、预警类型、预警等级；历史预警信息包括养殖场名称、业主姓名、联系电话、预警开始时间、预警类型、预警等级、预警结束时间、信用度。所述预警类型包括满溢、偷排漏排、不适宜时间排放、水质状况不达标和设备故障。作为优选，所述对接收的实时采集数据进行预警判断和处理，生成预警信息包括：对于养殖污水工业治理模式：基于接收到的水质参数，利用相关性模型判断水质状况是否正常，若是，生成正常排放信息，若否，生成水质状况不达标信息；基于接收到的流量信息，若第一入口流量和第一出口流量的差值小于阈值A，则生成设备故障信息，若第一入口流量和第一出口流量的差值大于阈值B，则生成偷排漏排信息，若第一入口流量和第一出口流量的差值大于阈值A且小于阈值B，则生成正常排放信息；所述利用相关性模型判断水质状况是否正常包括：建立相关性模型：采集养殖污水工业治理后的养殖污水水样，采用实验室中的化学法对采集水样中的悬浮物含量、氨氮含量、生化需氧量、化学需氧量、总磷含量进行试验分析，确定彼此之间的相关性，进而基于相关性建立相关性模型；计算各水质参数的含量：基于接收的氨氮含量、悬浮物含量，根据相关性模型计算得到污水的生化需氧量、化学需氧量、总磷含量；判断各水质参数是否达标：若存在一个水质参数没有达标，则表示水质状况不正常；优选地，所述对接收的实时采集数据进行预警判断和处理，生成预警信息包括：对于养殖污水生态治理模式：(a)判断沼液池液位是否已达总高度的90％，若是，生成满溢信息，若否，执行步骤(b)；(b)判断排污泵是否开启，若是，执行步骤(d)，若否，执行步骤(c)；(c)判断是否第二污水排放总流量和各个分支污水量变化均为0，且沼液池的液位没有下降，若是，生成正常状态信息，若否，生成偷排漏排信息；(d)判断是否第二污水排放总流量和各分支污水流量变化均不为0，且沼液池的液位下降，若是，执行步骤(e)，若否，生成设备故障信息；(e)判断是否为下雨或夜间，若是，生成在不适宜时间排放信息，若否，执行步骤(f)(f)若第二污水排放总流量与各分支污水量之和的差小于第一阈值，则生成设备故障信息，若第二污水排放总流量与各分支污水量之和的差大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，包括数据采集系统、通过GPRS模块与所述数据采集系统通信连接的云服务器，与所述云服务器通信连接的PC端监管平台、移动端监管平台，其特征在于，所述数据采集系统采集生猪养殖场污水进行工业治理、生态治理、集中治理三种模式下的沼液池液位、污水排放流量、排污泵状态、污水排放时间、降雨量、水质参数以及槽罐车的GPS定位信息，形成实时采集数据，并将所述实时采集数据发送至所述云服务器以存储；所述云服务器接收、存储所述实时采集数据，并基于预先设定的预警策略对接收的实时采集数据进行预警判断和处理生成预警信息并存储，并转发所述实时采集数据及预警信息至所述PC端监管平台，转发所述实时采集数据和所述预警信息至所述移动端监管平台；所述PC端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。所述移动端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。

【技术特征摘要】
1.一种生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，包括数据采集系统、通过GPRS模块与所述数据采集系统通信连接的云服务器，与所述云服务器通信连接的PC端监管平台、移动端监管平台，其特征在于，所述数据采集系统采集生猪养殖场污水进行工业治理、生态治理、集中治理三种模式下的沼液池液位、污水排放流量、排污泵状态、污水排放时间、降雨量、水质参数以及槽罐车的GPS定位信息，形成实时采集数据，并将所述实时采集数据发送至所述云服务器以存储；所述云服务器接收、存储所述实时采集数据，并基于预先设定的预警策略对接收的实时采集数据进行预警判断和处理生成预警信息并存储，并转发所述实时采集数据及预警信息至所述PC端监管平台，转发所述实时采集数据和所述预警信息至所述移动端监管平台；所述PC端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。所述移动端监管平台显示从所述云服务器获取的实时采集数据和预警信息。2.如权利要求1所述的生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，其特征在于，在所述数据采集系统中：在养殖污水工业治理模式下，设置氨氮传感器、浊度传感器以及第一电磁流量计于排污口处，采集污水的氨氮含量、悬浮物含量以及污水排放流量，其中，氨氮传感器与浊度传感器构成一个测量节点，第一电磁流量计包括排污管第一入口流量计和排污管第一出口流量计，这两个流量计为两个独立的测量节点，此三个测量节点位置独立，节点之间通过ZigBee组网，各节点所测数据统一汇聚到其中一个节点上；在养殖污水生态治理模式下，设置超声波液位计采集沼液池液位，设置第二总电磁流量计采集第二污水排放总流量，设置排污泵实现对养殖污水的排放，设置雨量传感器采集降雨量，在每个消纳地中设置一个终端电磁流量计采集流入该消纳地中的分支污水量。在该模式下，超声波液位计、第二总电磁流量计、排污泵、雨量传感器以及多个终端电磁流量计各自形成的节点，通过ZigBee组网，将每个节点检测的数据统一汇聚到其中一个节点；在养殖污水集中治理模式下，设置GPS模块监测槽罐车的定位信息，设置第三电磁流量计采集槽罐车的第三污水排放流量信息，实现对槽罐车行驶过程中或中途随意停车时的非正常排污的监管，GPS模块与电磁流量计构成一个测量节点；每种模式下，所有采集数据均通过GPRS模块发送至云服务器。3.如权利要求1所述的生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，其特征在于，所述PC端监管平台包括三种污水治理模式下的实时数据、视频监控、站点管理、设备管理、数据统计和预警管理，所述PC端监管平台支持管理员登录和养殖户登录，管理员能够查看和修改平台中的所有信息与记录，养殖户只能查看自己养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息。4.如权利要求1所述的生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，其特征在于，所述移动端监管平台包括三种污水治理模式下的实时数据、视频监控、预警管理和设备信息，所述移动端监管平台支持管理员登录和养殖户登录，管理员可以查看所有养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息，养殖户只能查看自己养殖场的实时数据、视频监控、预警信息和设备信息。5.如权利要求1所述的生猪养殖业污水排放的智慧监管系统，其特征在于，所述预警信息包括实时预警信息和历史预警信息，其中：实时预警信息包括养殖场名称、业主姓名、联系电话、预警开始时间、预警类型、预警等级；历史预警信息包括养殖场名称、业主姓名、联系电话、预警开始时间、预警类型、预警等级、预警结束时间、信用度...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱俊，周素茵，任俊俊，王勇，惠国华，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33