一种基于物联网的污水处理故障监测系统技术方案

本实用新型专利技术属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于物联网的污水处理故障监测系统，包括多个污水处理模块、采集模块、阈值比较模块、终端监测模块和计算机终端，通过电压电流采集装置和传感器实时获取污水处理系统运行数据，当终端监测模块监测到一项或多项数据出现异常时，判断发生故障，此时系统可通过当前异常情况，与预先存储的历史故障数据进行比较，判断可能的故障发生位置，并将报警信号、实时数据和可能的故障信息发送给工作人员，通知工作人员及时处理，简化和优化了故障排查程序，便于工作人员快速准确定位故障设备，大大提高了污水处理的故障排查效率。污水处理的故障排查效率。污水处理的故障排查效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的污水处理故障监测系统


[0001]本技术属于污水处理
，具体涉及一种基于物联网的污水处理故障监测系统。

技术介绍

[0002]污水处理厂因为选址较远，设备占地面积大，需要用自动化管理系统，以实现对污水处理装置的无需人力的远程实时监控。然而污水处理系统中的设备由于使用率高、应用环境恶劣，故障率较高。现有的污水处理系统，只能在系统运行异常时发出报警信号，但无法确定具体的故障发生位置，需要工作人员根据自身经验进行排查，当工作人员经验不足时，需要耗费大量时间精力进行故障排查，难以第一时间准确定位故障位置，严重影响工作效率，并且存在一定的安全隐患。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提出了一种基于物联网的污水处理故障监测系统，通过电压电流采集装置和传感器实时获取污水处理系统运行数据，当故障发生时，系统根据运行数据判断故障可能的发生位置，简化和优化操作人员的故障排查程序，提高污水处理的故障排查效率。
[0004]本技术提供了一种基于物联网的污水处理故障监测系统，采用如下技术方案：
[0005]一种基于物联网的污水处理故障监测系统，包括：
[0006]多个污水处理模块，包括污水处理池和安装在污水处理池上的现场设备；
[0007]采集模块，包括设置在污水处理池上的多个传感器和设置在现场设备电缆线上的电压电流采集装置及其信号处理电路，用于实时获取每个污水处理模块的运行状态；
[0008]阈值比较模块，包括电压比较模块和电流比较模块，用于将采集模块采集到的数据与预设的阈值进行比较并输出比较结果；
[0009]终端监测模块，包括微处理器、存储器和无线通信模块，用于获取每个采集模块采集到的数据和对应的阈值比较结果，当一个或多个数据超出阈值时，判断可能的故障产生位置并将获取的数据与生成的故障信息通过无线通信模块上传至计算机终端；
[0010]计算机终端，用于接收每个终端监测模块发送的数据并实时显示，以实现对各个污水处理模块的实时监测。
[0011]优选的，所述污水处理模块包括预处理模块、生化处理模块、深度处理模块，同类型的模块可采用不同的工艺。
[0012]进一步地，所述预处理模块包括格栅处理模块、沉砂池处理模块、沉淀池处理模块中的一种或多种；所述生化处理模块包括A/O工艺模块、A2/O工艺模块、A3/O工艺模块，SBR工艺模块、CASS工艺模块中的一种或多种；所述深处理模块包括混凝沉淀模块、过滤消毒模块、活性炭吸附模块、化学氧化模块、膜分离模块中的一种或多种。
[0013]优选的，所述传感器包括pH计、在线DO计、液位计、流量计。
[0014]优选的，所述流量计包括设置在污水处理模块进水口的第一涡流流量计和设置在污水处理模块出水口的第二涡流流量计。
[0015]优选的，所述电压电流采集装置包括安装在现场设备电缆线上的至少一个电压互感器和至少一个电流互感器。
[0016]优选的，所述电压电流采集装置处理电路包括AC/DC转换电路、信号放大电路和滤波电路。
[0017]优选的，所述电压比较模块包括电阻R11、可调电阻R12、电阻R13、可调电阻R14、电阻R15、电阻R16、运算放大器U11、运算放大器U12、二极管D11、二极管D12、双向稳压二极管DZ11；电阻R11的一端接电源VCC，电阻R11的另一端接可调电阻R12的滑动端和可调电阻R14的滑动端；可调电阻R12的非滑动端接运算放大器U11的反向输入端，可调电阻R14的非滑动端接运算放大器U12的反向输入端；电阻R13的一端接输入电压信号ui，另一端接运算放大器U11的正向输入端；电阻R15的一端接输入电压信号ui，另一端接运算放大器U12的正向输入端；运算放大器U11的输出端接二极管D11的正极，运算放大器U12的输出端接二极管D12的负极；二极管D11的负极和二极管D12的正极共同连接到电阻R16的一端，电阻R16的另一端接双向稳压二极管DZ11的一端，双向稳压二极管DZ11的另一端接地GND；电阻R16和双向稳压二极管DZ11之间接输出端子，输出电压信号uo1。
[0018]优选的，所述电流比较模块包括电阻R21、可调电阻R22、电阻R23、可调电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、运算放大器U21、运算放大器U22、二极管D21、二极管D22、双向稳压二极管DZ21；电阻R21的一端接电源VCC，电阻R21的另一端接可调电阻R22的滑动端和可调电阻R24的滑动端；可调电阻R22的非滑动端接运算放大器U21的反向输入端，可调电阻R24的非滑动端接运算放大器U22的反向输入端；电阻R23的一端接输入电流信号ii，另一端接运算放大器U21的正向输入端；电阻R25的一端接输入电流信号ii，另一端接运算放大器U22的正向输入端；输入电流信号ii还接到电阻R27的一端，电阻R27的另一端接地GND；运算放大器U21的输出端接二极管D21的正极，运算放大器U22的输出端接二极管D22的负极；二极管D21的负极和二极管D22的正极共同连接到电阻R26的一端，电阻R26的另一端接双向稳压二极管DZ21的一端，双向稳压二极管DZ21的另一端接地GND；电阻R26和双向稳压二极管DZ21之间接输出端子，输出电压信号uo2。
[0019]优选的，所述终端监测模块与采集模块通过有线或无线连接；进一步地，当终端监测模块与采集模块通过无线连接时，所述采集模块需要额外配置无线通信模块。
[0020]进一步地，还包括至少一个移动终端，所述移动终端与计算机终端通信连接，用于接收一个或多个终端监测模块采集到的数据与故障信息，还可以调取存储在计算机终端内的历史数据。
[0021]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0022]本技术通过电压电流采集装置和传感器实时获取污水处理系统运行数据，当终端监测模块监测到一项或多项数据出现异常时，判断发生故障，此时系统可通过当前异常情况，与预先存储的历史故障数据进行比较，判断可能的故障发生位置，并将报警信号、实时数据和可能的故障信息发送给工作人员，通知工作人员及时处理，简化和优化了故障排查程序，便于工作人员快速准确定位故障设备，大大提高了污水处理的故障排查效率。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。
[0024]图1为本公开实施例1所述的污水处理故障监测系统的示意图。
[0025]图2为本公开实施例1中电压电流采集部分示意图。
[0026]图3为本公开实施例1中电压比较模块电路图。
[0027]图4为本公开实施例1中电流比较模块电路图。
[0028]其中，1
‑
设备电缆线，2
‑
电压互感器，3
‑
电流互感器。
具体实施方式
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，包括：多个污水处理模块，包括污水处理池和安装在污水处理池上的现场设备；采集模块，包括设置在污水处理池上的多个传感器及其信号处理电路和设置在现场设备电缆线上的电压电流采集装置及其信号处理电路，用于实时获取每个污水处理模块的运行状态；阈值比较模块，包括电压比较模块和电流比较模块，用于将采集模块采集到的数据与预设的阈值进行比较并输出比较结果；终端监测模块，包括微处理器、存储器和无线通信模块，用于获取每个采集模块采集到的数据和对应的阈值比较结果，当一个或多个数据超出阈值时，判断可能的故障产生位置并将获取的数据与生成的故障信息通过无线通信模块上传至计算机终端；计算机终端，用于接收每个终端监测模块发送的数据并实时显示，以实现对各个污水处理模块的实时监测。2.如权利要求1所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述污水处理模块包括预处理模块、生化处理模块、深度处理模块，同类型的模块可采用不同的工艺；所述预处理模块包括格栅处理模块、沉砂池处理模块、沉淀池处理模块中的一种或多种；所述生化处理模块包括A/O工艺模块、A2/O工艺模块、A3/O工艺模块，SBR工艺模块、CASS工艺模块中的一种或多种；所述深度处理模块包括混凝沉淀模块、过滤消毒模块、活性炭吸附模块、化学氧化模块、膜分离模块中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述传感器包括pH计、在线DO计、液位计、流量计。4.如权利要求3所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述流量计包括设置在污水处理模块进水口的第一涡流流量计和设置在污水处理模块出水口的第二涡流流量计。5.如权利要求1所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述电压电流采集装置包括安装在现场设备电缆线上的至少一个电压互感器和至少一个电流互感器。6.如权利要求1所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述电压电流采集装置处理电路包括AC/DC转换电路、信号放大电路和滤波电路。7.如权利要求1所述的一种基于物联网的污水处理故障监测系统，其特征在于，所述电压比较模块包括电阻R11、可调电阻R12、电阻R13、可调电阻R14、电阻R15、电阻R16、运算放大器U11、运算放大器U12、二极管D11、二极管D12、双向稳压二极管DZ11；电阻R11的一端接电源VCC，电阻R11的另一端接可调电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：单双武，牟泽龙，许可清，姜平，白群静，
申请(专利权)人：青岛中车华轩水务有限公司，
类型：新型
国别省市：