【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分散式污水处理，具体为一种基于物联网的分散式污水处理设施系统。
技术介绍
1、随着新农村建设的不断深入，人们对环保的意识不断提升，农村生活污水的处理日益受到政府部门和广大农村群众的关注。据调查，农村生活污水的任意排放是我国农村地区水环境日益严重的主要原因之一，因此很有必要对这些生活污水进行处理，同时随着乡村旅游推广，农村经济得到快速发展，农业产业化、城乡一体化进程不断加快，农村正成为继城市之后的污染高发地，各地建设了大量农村污水分散式处理设施，在一定程度上缓解农村污水污染的压力。
2、但是常见的处理系统并未设置监控模块，从而使得整个系统在使用过程中当出现了故障险情时，不能及时进行查看排障，从而使得系统在处理相关故障问题时不够便捷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种基于物联网的分散式污水处理设施系统。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，包括电源供电模块、上位机控制模块、远程通信模块、智能控制模块、分散式处理模块、系统监控模块、进水控制模块、加药控制模块、排水控制模块、污水收集模块、污水处理模块和污水利用模块，所述电源供电模块的输出端连接有所述上位机控制模块的输入端，所述上位机控制模块的输出端连接有所述远程通信模块的输入端，所述远程通信模块的输出端连接有所述智能控制模块的输入端，所述智能控制模块的输出端连接有所述分散式处理模块的输入端，所述分散式处理模块的输出端连接有所
3、在一优选的实施方式中，所述智能控制模块的内部设置有进水控制模块、加药控制模块和排水控制模块，所述进水控制模块、加药控制模块和排水控制模块的整体输出端连接有所述智能控制模块的输入端；
4、所述分散式处理模块的内部设置有污水收集模块、污水处理模块和污水利用模块，所述污水收集模块、污水处理模块和污水利用模块的整体输出端连接有所述分散式处理模块的输入端。
5、在一优选的实施方式中，所述上位机控制模块使用的为plc，plc具有可编程、定时以及计数与算数等作用，工作人员可以利用数字或模拟式输入、输出法对各类设备进行控制。所述上位机控制模块由继电器、压力传感器、现场水泵以及plc组合而成，利用管网压力可以实现对水泵的切换控制，利用压力传感器可以实现对pid计的切换控制。同时，工作人员需要将pid运算值转变成为水泵变频器控制频率，以此实现对水泵自动调节水流量的控制，其有助于为水管网压力的恒定提供保障。
6、在一优选的实施方式中，所述远程通信模块选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块远程通信模块基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
7、在一优选的实施方式中，所述进水控制模块采用的是基于时间+流量+液位的精准进水；自动模式下，可通过hmi预设日进水总量，plc根据预设总量和设备日工作时长计算出每小时内单次进水总量；
8、当进水系统启动时.plc与电磁流量计通过rs485通信读取并记录mbr污水处理设备当前累计流量值q1,plc不断读取进水流量累计值g,并与记录的累计流量计相减,得到当前单次进水总量q,当单次进水流量达到预设值q单时则停止进水；此外,当调节池液位过低时,停止进水,防止水泵空转损坏。
9、在一优选的实施方式中，所述加药控制模块采用的电磁隔膜式计量泵,通过模拟量信号(4～20ma)与plc之间实现数据交互,plc输出模拟量信号控制计量泵的加药流量；加药系统通过时间控制结合液位控制的方式进行，当plc检测到启泵液位时,按照时间和预设的加药流量启动计量泵,控制加药时间与加药量，当液位过低时,停止计量泵运行,避免计量泵空转损坏。
10、在一优选的实施方式中，所述排水控制模块的内部设置有正常出水模式以及排涝模式；膜池内设有电极式液位计,相较于浮子的液位计电极式液位计可以有效避免曝气产生的气泡对液位监测精度的影响；正常模式下,控制器打开出水阀门,关闭排涝阀门,实时监测膜池液位,达到出水液位时,自吸泵启动出水,开始按设定参数排水；低于停泵液位时,停止自吸泵出水。
11、在一优选的实施方式中，所述污水收集模块利用物联网技术，根据当地实际地理气候等情况，结合设计目的，设计分散污水的收集系统，并辅助收集系统的建设过程与后期维护；所述污水收集模块首先进行雨污管网改造与巷道污水整治，安排个人用户开展院落污水引流改造，尽量使用现有管道排污，做好施工期间污水临时排放的安排。定期进行管线检修，提醒用户注意保护设施。运行初期可派驻维护人员盯守，制定适用于该设备运行的处理程序与逻辑。结合物联网技术、人工智能、传感器技术，将污水根据特征成分，分成不同的种类并给予最适宜的处理方案，实现精准化处置，提高整体处理水平。将前置系统预处理过的污水与普通污水汇总到处理设施中，并将固液分离，固体做淤泥发酵处理，液体经污水处理设施处理并达到国家标准后收集；
12、所述污水利用模块建设再生水供需平台，将处理完成后的水再次进行分类，按国家标准分级。利用统一的回用对接系统，统筹再生水需求与供给，完成再生水的分配与利用，提高水资源利用率并降低相关企业用水成本。
13、在一优选的实施方式中，所述污水处理模块的内部设置有:
14、(1)缺氧单元。预处理单元出水进入缺氧池(合并好氧池或膜池回流液)，池中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源，将好氧池(或膜池)通过内回流进来的硝态氮还原成氮气释放完成生物脱氮。一般为了保证缺氧池中有充分的有机物碳源，将缺氧池前置(置于好氧池之前)。(2)好氧单元。在好氧池中，大量繁殖的好氧微生物消化代谢，使得污水中的有机污染物得到降解，从而达到了去除污染物、净化水质的目的。其中氨氮在好氧池中，在硝化菌和亚硝化菌的作用下发生硝化反应，将其转化为硝态氮。(3)mbr膜单元。在膜池中，膜池设置膜组件及配套的出水、曝气(膜吹扫)装置等。mbr膜区内的供气既可以为生物降解提供必要的氧气(曝气)，又可以对膜组器进行吹扫工作(吹扫)，以便保持膜表面清洁，延缓膜污染。利用膜的高效截留作用，将全部细菌及悬浮物截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，从而完成氨氮的去除；同时，可以截留难以降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度地降解。(4)辅助单元。一体化设备除了包含提篮格栅、缺氧区、好氧区、膜区单元外，还含有调节池提升泵、消毒系统、加药除磷系统、出水流量计量、plc控制系统。
15、在一优选的实施方式中，所述系统监控模块监控水量分析、去向分析、产耗比分析和利用情况。对于云平台，基于智能数据分析与ai、5g、wlan等核心技术，采用soa架构，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，包括电源供电模块(1)、上位机控制模块(2)、远程通信模块(3)、智能控制模块(4)、分散式处理模块(5)、系统监控模块(6)、进水控制模块(7)、加药控制模块(8)、排水控制模块(9)、污水收集模块(10)、污水处理模块(11)和污水利用模块(12)，其特征在于：所述电源供电模块(1)的输出端连接有所述上位机控制模块(2)的输入端，所述上位机控制模块(2)的输出端连接有所述远程通信模块(3)的输入端，所述远程通信模块(3)的输出端连接有所述智能控制模块(4)的输入端，所述智能控制模块(4)的输出端连接有所述分散式处理模块(5)的输入端，所述分散式处理模块(5)的输出端连接有所述系统监控模块(6)的输入端。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述智能控制模块(4)的内部设置有进水控制模块(7)、加药控制模块(8)和排水控制模块(9)，所述进水控制模块(7)、加药控制模块(8)和排水控制模块(9)的整体输出端连接有所述智能控制模块(4)的输入端；
3.如权利要求1所述的一种基
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述远程通信模块(3)选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块远程通信模块(3)基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
5.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述进水控制模块(7)采用的是基于时间+流量+液位的精准进水；自动模式下，可通过HMI预设日进水总量，PLC根据预设总量和设备日工作时长计算出每小时内单次进水总量；
6.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述加药控制模块(8)采用的电磁隔膜式计量泵,通过模拟量信号(4～20mA)与PLC之间实现数据交互,PLC输出模拟量信号控制计量泵的加药流量；加药系统通过时间控制结合液位控制的方式进行，当PLC检测到启泵液位时,按照时间和预设的加药流量启动计量泵,控制加药时间与加药量，当液位过低时,停止计量泵运行,避免计量泵空转损坏。
7.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述排水控制模块(9)的内部设置有正常出水模式以及排涝模式；膜池内设有电极式液位计,相较于浮子的液位计电极式液位计可以有效避免曝气产生的气泡对液位监测精度的影响；正常模式下,控制器打开出水阀门,关闭排涝阀门,实时监测膜池液位,达到出水液位时,自吸泵启动出水,开始按设定参数排水；低于停泵液位时,停止自吸泵出水。
8.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述污水收集模块(10)利用物联网技术，根据当地实际地理气候等情况，结合设计目的，设计分散污水的收集系统，并辅助收集系统的建设过程与后期维护；所述污水收集模块(10)首先进行雨污管网改造与巷道污水整治，安排个人用户开展院落污水引流改造，尽量使用现有管道排污，做好施工期间污水临时排放的安排；定期进行管线检修，提醒用户注意保护设施；运行初期可派驻维护人员盯守，制定适用于该设备运行的处理程序与逻辑；结合物联网技术、人工智能、传感器技术，将污水根据特征成分，分成不同的种类并给予最适宜的处理方案，实现精准化处置，提高整体处理水平；将前置系统预处理过的污水与普通污水汇总到处理设施中，并将固液分离，固体做淤泥发酵处理，液体经污水处理设施处理并达到国家标准后收集；
9.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述污水处理模块(11)的内部设置有:
10.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述系统监控模块(6)监控水量分析、去向分析、产耗...
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，包括电源供电模块(1)、上位机控制模块(2)、远程通信模块(3)、智能控制模块(4)、分散式处理模块(5)、系统监控模块(6)、进水控制模块(7)、加药控制模块(8)、排水控制模块(9)、污水收集模块(10)、污水处理模块(11)和污水利用模块(12)，其特征在于：所述电源供电模块(1)的输出端连接有所述上位机控制模块(2)的输入端，所述上位机控制模块(2)的输出端连接有所述远程通信模块(3)的输入端，所述远程通信模块(3)的输出端连接有所述智能控制模块(4)的输入端，所述智能控制模块(4)的输出端连接有所述分散式处理模块(5)的输入端，所述分散式处理模块(5)的输出端连接有所述系统监控模块(6)的输入端。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述智能控制模块(4)的内部设置有进水控制模块(7)、加药控制模块(8)和排水控制模块(9)，所述进水控制模块(7)、加药控制模块(8)和排水控制模块(9)的整体输出端连接有所述智能控制模块(4)的输入端；
3.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述上位机控制模块(2)使用的为plc，plc具有可编程、定时以及计数与算数等作用，工作人员可以利用数字或模拟式输入、输出法对各类设备进行控制；所述上位机控制模块(2)由继电器、压力传感器、现场水泵以及plc组合而成，利用管网压力可以实现对水泵的切换控制，利用压力传感器可以实现对pid计的切换控制；同时，工作人员需要将pid运算值转变成为水泵变频器控制频率，以此实现对水泵自动调节水流量的控制，其有助于为水管网压力的恒定提供保障。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述远程通信模块(3)选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块远程通信模块(3)基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
5.如权利要求1所述的一种基于物联网的分散式污水处理设施系统，其特征在于：所述进水控制模块(7)采用的是基于时间+流量+液位的精准进水；自动模式下，可通过hmi预设日进水总量，plc根据预设总量和设备日工作时长计算出每小时内单次进水总量；
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，汪军，周强，史永宁，陈建，方凯乐，乔明能，高建国，徐汝民，
申请(专利权)人：安徽省通源环境节能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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