基于传感器网络的污水曝气监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，包括设置在监控现场的无线传感器单元，无线传感器单元通过无线传感器网络与中央监控仪连接，中央监控仪与调节曝气量的自控调节阀连接。本实用新型专利技术组网配置灵活方便，适用范围广泛，能够大大降低生化池中的溶解氧浓度，优化鼓风机的运行，提高污水处理水平。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污水曝气监控系统。技术背景世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使 人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境污染，由此城市各类废水处理 设施也在不断增加。目前国内外大部分废水处理工艺主要采用传统活性污泥法及其变形 工艺，A-B工艺、A-O工艺、A2O工艺(及其改良)、SBR工艺、CASS等工艺，所涉及的污水参 数监测和污水曝气处理过程监控系统，需要很多必须无人值守的设备或监测点，由于监测 点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功 半，所以不适合搭建有线通讯网络。若采用光纤或电台的方式实现无线通讯，不仅设备投入 耗资巨大，而且不适应移动的需要。信息技术的高速发展催生了许多新兴的前沿热点研究领域，其中无线传感器网络 以其高度的学科交叉性和广泛的应用前景受到各地学术界和工业界的高度关注。无线传感 器网络能有效地克服现有的污水监测方法对水资源原有生态环境影响大、数据采集点少、 监测范围有限、系统价格昂贵、设备体积大、需预先铺设电缆等缺点，更适合对污水排放区 多个小区域的污水进行多点远程实时监测，是当前的技术发展潮流。污水处理是保护生态环境的重要手段与方法，它不仅具有保护水源、净化水质、蓄 洪防旱、调节气候和维护生物多样性等多种独特的不可替代的生态功能，还为人类提供丰 富的生产、生活资源，具有巨大的经济、社会效益和科学、文化价值。基于无线传感器网络的 污水监测可以有效改进污水监测几乎失控的现状。目前国内污水监测的主要技术还是采用 人工定点定期采样，不仅耗费人力物力，成本较高，且不能实时监测污水排放出入口流量和 水质的变化。研发基于无线传感器网络的污水监测系统，将极大地提升水资源保护的水平， 提高人们的环保意识。因此，面向污水监测的无线传感器网络及其监测系统的研发成功和 应用，必将取得显著的社会效益。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构合理，有效提高污水处理水平的基于传感器 网络的污水曝气监控系统。本技术的技术解决方案是一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，其特征是包括设置在监控现场的无 线传感器单元，无线传感器单元通过无线传感器网络与中央监控仪连接，中央监控仪与调 节曝气量的自控调节阀连接。所述无线传感器单元包括水质传感器、液位传感器、流量传感器、溶氧传感器中的 至少一个。自控调节阀为电动菱形调节阀。本技术结构合理，针对污水处理过程的工艺要求，现场工业控制服务器将采 用多传感器数据融合技术，最大限度地获取被测目标或环境的信息量，并取得最优的解释 或判断。利用多个传感器资源，通过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传 感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种准则来将进行组合，以获得被测对象的一 致性解释或描述，使该信息系统由此获得比它的各组成部分的子集所构成的系统更优越的 性能。在收到大量传感采集数据以后，通过高效的数据融合算法对数据进行处理，例如，利 用神经网络算法、遗传算法等智能算法高效处理，然后经过控制模型或者专家系统得到反 馈控制结果，控制执行节点的行为。本技术组网配置灵活方便，适用范围广泛，能够大大降低生化池中的溶解氧 浓度，优化鼓风机的运行，提高污水处理水平。附图说明以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是本技术一个实施例的结构示图。具体实施方式一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，包括设置在监控现场的无线传感器单 元，所述无线传感器单元包括水质传感器1、液位传感器2、流量传感器3等，无线传感器单 元通过无线传感器网络4与中央监控仪5连接，中央监控仪与调节曝气量的自控调节阀6 连接。自控调节阀为电动菱形调节阀。(1)中央监控仪整个中央监控仪主要由数据采集模块、自适应控制内核模块、数据库模块、网络通 信模块、文件管理模块等组成。中央监控仪是整个系统的数据管理和控制决策中心，通过对各个无线传感器网络 节点的具体参数进行实时采集(如水质、液位、流量、阀门开度等)，中央处理机将各节点信 号进行归类处理，由终端专家系统提供最合理的参数设置指令，控制终端通过参数比较和 自适应控制算法发出补排水门调控指令，使污水曝气监控达到并稳定在设定值。(2)无线传感器节点无线传感器节点主要包括溶解氧、水质、流量以及液位传感器。采用高性能传感器，经新型单片射频收发器件和温度补偿转换电路处理后，建立 独立自主无线传感器网络节点，在任何测量范围、不同温度，以及苛刻环境中都能达到稳定 的测量准确度。选用精度高、稳定性好、便于安装的静压式液位传感器；选用电磁流量计，经转换 电路处理后，输出无线信号。(3)自控调节阀选用高品质电动菱形调节阀，以电源为动力接受无线受控指令信号，驱动模块经 电路转换，执行器对应的上下位移，自动地操纵阀门，改变阀门的开启程度，从而达到对曝 气量自动调节。(4)无线传感器网络4 无线传感器网络是继Internet之后10大新技术之一。本系统的智能监控网络包 含多路无线传感器网络节点，这些节点具有无线链路的微型独立功能，无线链路使得各个 节点可以通过自我重组形成网络，彼此通信，并交换有关重要的信息。权利要求一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，其特征是包括设置在监控现场的无线传感器单元，无线传感器单元通过无线传感器网络与中央监控仪连接，中央监控仪与调节曝气量的自控调节阀连接。2.根据权利要求1所述的基于传感器网络的污水曝气监控系统，其特征是所述无线 传感器单元包括水质传感器、液位传感器、流量传感器、溶氧传感器中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的基于传感器网络的污水曝气监控系统，其特征是自控 调节阀为电动菱形调节阀。专利摘要本技术公开了一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，包括设置在监控现场的无线传感器单元，无线传感器单元通过无线传感器网络与中央监控仪连接，中央监控仪与调节曝气量的自控调节阀连接。本技术组网配置灵活方便，适用范围广泛，能够大大降低生化池中的溶解氧浓度，优化鼓风机的运行，提高污水处理水平。文档编号G01N33/18GK201689087SQ20102019362公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日专利技术者吴建国, 张蕾蕾, 徐俊秀, 朱建新, 瞿国庆, 顾建 申请人:南通中电能源科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传感器网络的污水曝气监控系统，其特征是：包括设置在监控现场的无线传感器单元，无线传感器单元通过无线传感器网络与中央监控仪连接，中央监控仪与调节曝气量的自控调节阀连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿国庆，吴建国，朱建新，徐俊秀，顾建，张蕾蕾，
申请(专利权)人：南通中电能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]