一种污水处理设施的智能运营监管系统技术方案

本发明专利技术涉及物联网技术领域，公开了一种污水处理设施的智能运营监管系统，包括：监测终端，用于获取目标污水处理设施的关键参数；监管云平台，包括感知层、识别层、系统层、应用层；可通过污水处理减排特征画像、污水处理减排能效评估，实现对污水处理设施运行画像及能效的综合评估，指导污水处理设施智慧运行；通过系统层对识别层的输出数据进行可视化的展示和储存，方便用户通过应用层进行调用，用户可通过实时监测模块实时的查看目标污水处理设施的实时关键参数，并通过数据查询模块对某一目标污水处理设施的运营状态进行查询，综合的提升对目标污水处理设施的管理效率和有效性。升对目标污水处理设施的管理效率和有效性。升对目标污水处理设施的管理效率和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理设施的智能运营监管系统


[0001]本专利技术涉及物联网
，具体涉及一种污水处理设施的智能运营监管系统。

技术介绍

[0002]随着农村人居环境显著改善，农村生活污水治理率也在不断提升，但是截至2020年底我国农村生活污水处理率仅为25.5%，相当一部分农村污水直接或不达标排放造成农村水环境严重恶化，因此在目前阶段，在农村引入大量污水处理设施来对农村污水进行处理。
[0003]但是现有村庄污水处理设施数量多、分散、运营管理范围大，需要人工线下各站点采样、巡查设备故障问题，消耗大量人力、物力，导致村镇污水处理项目运营成本高。现有村镇污水监管技术对设备的故障情况不能做到实时掌控，导致多数村镇污水处理设备处于停滞状态，有些甚至年久失修，得不到及时的运营维护处理。
[0004]另外，现有村镇污水运营技术对相关人员专业要求强，由于专业人才的不足及运营数据获取难、获取不及时，无法对设备净化能效进行动态评估及设备联调优化，导致村镇污水处理项目成效低，且目前的村镇污水处理设施运营方案没有根据运营特点进行差异化、精细化运营，导致运营成效低。还有就是，目前村镇内污水处理设施运行工艺参数一般是按照设备出厂条件设置或经过运维人员简单调试进行运转，不能够根据实际村镇收集污水水质、水量特点进行处理工艺的精细化调整，造成设施能效较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种污水处理设施的智能运营监管系统，解决以下技术问题：如何提供一种能够污水处理设施的工作状态进行实时监视管理来提升其管理和使用效率的智能运营监管系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种污水处理设施的智能运营监管系统，包括：监测终端，用于获取目标污水处理设施的关键参数；监管云平台，包括感知层、识别层、系统层、应用层；其中，所述感知层用于接收所述关键参数；所述识别层，包括污水处理设施故障智能云诊断模块，用于对目标污水处理设施进行智能诊断和运营管理；所述系统层，用于对所述识别层的输出数据进行可视化显示以及数据存储；所述应用层，包括实时监测模块、数据查询模块、故障诊断及预警模块。
[0007]通过上述技术方案，可通过监测终端对目标污水处理设施的关键参数进行获取，监管云平台获得关键参数后从而能够实时获取目标污水处理设施的工作状态和效果，再由污水处理设施故障智能云诊断模块对目标污水处理设施是否存在故障进行实时诊断，通过
系统层对识别层的输出数据进行可视化的展示和储存，方便用户通过应用层进行调用，用户可通过实时监测模块实时的查看目标污水处理设施的实时关键参数，并通过数据查询模块对某一目标污水处理设施的运营状态进行查询，从而能够综合的提升对目标污水处理设施的管理效率和有效性。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述故障智能云诊断模块，用于对所述目标污水处理设施进行故障诊断，对存在故障的所述目标污水处理设施进行预警；所述故障包括数据中断、数据重复、数据极端值、数据异常、设备电量不足；所述数据中断：根据前端所述监测终端各关键参数最后传回数据的时间，超过设置允许的中断时长，判断设备存在数据中断故障；所述数据重复：根据前端所述监测终端各关键参数的监测频率及某一段时间的传回数据，若重复数据超过设置允许的重复阈值，判断设备存在数据重复故障；所述数据极端值：根据前端所述监测终端各关键参数的监测水环境节点类型不同，定制化设置各监测设备各关键参数的极端值阈值，若监测数据超过设置允许的极端值阈值，判断设备存在数据极端值故障；所述数据异常：根据水环境业务知识，定制化设备数据异常规则；所述设备电量不足：根据通过移动电源供电设备的剩余用电量，若设备剩余电量小于20%，判断设备电量不足；所述预警是指：生成预警信息，由所述系统层对所述预警信息进行显示，由所述应用层向工作人员进行预警提醒。
[0009]通过上述技术方案，可将目标污水处理设施可能发生的故障分为数据中断、数据重复、数据极端值、数据异常、设备电量不足等类别，目标污水处理设施属于上述何种故障类别可以通过以下方式进行；比如：若关键参数在进行回传时，存在60秒以上的中断传输，则便可以判断该目标污水处理设施存在数据中断的故障；若关键参数在回传时，连续的相同的重复数据占最近60秒内的数据综合的50%，则可以判断该目标污水处理设施存在数据重复的故障；极端值阈值和数据异常规则中的异常标准数值则可以根据目标污水处理设施所处的水环境节点类型，结合以往经验，通过应用层进行灵活的设置。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述识别层还包括污水减排特征画像模块，所述污水减排特征画像模块为经过训练的神经网络模型，用于接收所述关键参数生成特征图片，对所述特征图片进行运营特征画像的分类并进行对应运营方案的选择；所述运营特征画像包括平稳型、一般波动型、较大波动型、严重波动型；所述运营方案包括：当判断所述目标污水处理设施的所述运营特征画像为所述较大波动型或所述严重波动型时，对减排处理量大的月份增加运营频次，对减排处理量小的月份减少运营频次。
[0011]通过上述技术方案，可以通过污水减排特征画像模块，根据关键参数对当前目标污水处理设施进行运营特征画像的智能分类，再根据分类的判断结果选择相应的运营方案，从而从宏观角度精准的对目标污水处理设施的工作状态进行评判，提升目标污水处理设施的有效工作时间。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述污水减排特征画像模块包括生成模块和识别模块以及储存模块；所述生成模块，用于根据所述关键参数生成所述特征图片；所述识别模块，为经过训练的神经网络模型，用于接收所述特征图片后输出相应的运营特征画像分类结果；所述特征图片包括带有单位刻度的空白图片和显示在所述图片上的多个趋势曲线；所述储存模块，用于储存所述目标污水处理设施对应的所述特征图片和运营特征画像分类结果；所述趋势曲线包括所述目标污水处理设施进出水水质、进出水水量、污染减排量的均值、最小值、1/4分位数、1/2分位数、3/4分位数、最大值、标准偏差随时间变化的变化曲线；相邻所述变化曲线的起点和终点所对应的时间戳相同，不同的所述变化曲线的颜色不同，相同类目的所述变化曲线颜色相同。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述监测终端包括水质在线监测设备、水量在线监测设备、工艺监测模组和定位模组；所述水质在线检测设备，用于获取所述目标污水处理设施的进水端和出水端的COD数据指标、氨氮数据指标、总磷数据指标数据指标、总氮数据指标；所述水量在线监测设备，用于获取目标污水处理设施的进水端和出水端的水流量数据指标、流速数据指标、液位数据指标；所述工艺监测模组，用于获取所述目标污水处理设施的污水处理工艺各个环节的运行数据；所述定位模组，用于获取与所述目标污水处理设施关联的地理信息；还包括GIS信息模块，用于根据所述地理信息生成与对应所述目标污水处理设施相关的地理标识并进行显示。
[0014]通过上述技术方案，监测终端可以对目标污水处理设施进出水端的水质、水量和污水处理工艺以及地理位置进行实时的监控获取，以此来能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理设施的智能运营监管系统，其特征在于，包括：监测终端，用于获取目标污水处理设施的关键参数；监管云平台，包括感知层、识别层、系统层、应用层；其中，所述感知层用于接收所述关键参数；所述识别层，包括污水处理设施故障智能云诊断模块，用于对目标污水处理设施进行智能诊断和运营管理；所述系统层，用于对所述识别层的输出数据进行可视化显示以及数据存储；所述应用层，包括实时监测模块、数据查询模块、故障诊断及预警模块。2.根据权利要求1所述的污水处理设施的智能运营监管系统，其特征在于，所述故障智能云诊断模块，用于对所述目标污水处理设施进行故障诊断，对存在故障的所述目标污水处理设施进行预警；所述故障包括数据中断、数据重复、数据极端值、数据异常、设备电量不足；所述数据中断：根据前端所述监测终端各关键参数最后传回数据的时间，超过设置允许的中断时长，判断设备存在数据中断故障；所述数据重复：根据前端所述监测终端各关键参数的监测频率及某一段时间的传回数据，若重复数据超过设置允许的重复阈值，判断设备存在数据重复故障；所述数据极端值：根据前端所述监测终端各关键参数的监测水环境节点类型不同，定制化设置各监测设备各关键参数的极端值阈值，若监测数据超过设置允许的极端值阈值，判断设备存在数据极端值故障；所述数据异常：根据水环境业务知识，定制化设备数据异常规则；所述设备电量不足：根据通过移动电源供电设备的剩余用电量，若设备剩余电量小于20%，判断设备电量不足；所述预警是指：生成预警信息，由所述系统层对所述预警信息进行显示，由所述应用层向工作人员进行预警提醒。3.根据权利要求1所述的污水处理设施的智能运营监管系统，其特征在于，所述识别层还包括污水减排特征画像模块，所述污水减排特征画像模块用于接收所述关键参数生成特征图片，对所述特征图片进行运营特征画像的分类并进行对应运营方案的选择；所述运营特征画像包括平稳型、一般波动型、较大波动型、严重波动型；所述运营方案包括：当判断所述目标污水处理设施的所述运营特征画像为所述较大波动型或所述严重波动型时，对减排处理量大的月份增加运营频次，对减排处理量小的月份减少运营频次。4.根据权利要求3所述的污水处理设施的智能运营监管系统，其特征在于，所述污水减排特征画像模块包括生成模块和识别模块以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友德，钱益武，程雨涵，戴曹培，王清泉，黄鸿飞，田文凤，
申请(专利权)人：安徽新宇环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：