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行業(yè)資訊/Industry news
基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智慧水務系統(tǒng)應用
2021-02-23 14:12:24力士霸泵業(yè)

城市生活污水含有大量污染物,若不加處理或處理程度不足而排入江水河流,會導致水體富營養(yǎng)化及毒性積累,危害人體健康,甚至阻礙城市經濟發(fā)展。

 

當今污水具有高濁度高濃度的特點,我國多年來傳統(tǒng)的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝以及設備不能滿足要求,處理后的水質不達標,因此城市污水處理設備、工藝、管理系統(tǒng)的自動化、信息互聯(lián)化和智能工業(yè)化管理已刻不容緩。

 

本文結合城市污水處理設備及工藝,提出基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智慧水務系統(tǒng)應用,希望給您帶來思考與幫助。

 

基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智慧水務系統(tǒng)應用(圖1)

 

一、智慧水務系統(tǒng)建設

 

1智慧水務建設的難點

 

城市生活設施所產生的廢水是城市生活污水的主要來源,不同的生活設施所產生的污染物的成分也大相徑庭,其污染負荷和季節(jié)性變化也都很難把握,而且各個地區(qū)社會經濟發(fā)展的不同以及人文因素使得污水處理難度增加,因此智慧水務系統(tǒng)管理污水的建設十分必要。

 

2智慧水務建設的要求

 

智慧水務體系建設,主要基于智慧水務數(shù)據(jù)資源建設要求,數(shù)據(jù)主要包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù),其中污水處理廠和泵站的生產指標及生產運行數(shù)據(jù)實時遠程監(jiān)控,信息采集,智能預警尤為關鍵。

 

對于生產指標主要有以下要求:進出水水量檢測;進出水水污染物檢測,對進出廠污水中的固體懸浮物、有機物、含氮化合物、磷酸鹽、鉀鈉及重金屬離子、菌類生物群等進行實時檢測,自動采集及智能預警;集水井水位的監(jiān)控。

 

生產運行數(shù)據(jù)主要有以下要求:采用檢測儀、傳感器等儀表儀器實時監(jiān)測各類閥門、壓變、溫度、流量的開關量和模擬量,并且在監(jiān)控中心顯示其檢測值。

 

智慧水務系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集設備、無線網(wǎng)絡設備、智能采集終端、水質檢測傳感器、壓力傳感器、流量計、智能水表等在線監(jiān)測設備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài),采用可視化的方式有機整合水務管理部門與供排水設施,并通過大數(shù)據(jù)分析技術將采集到的海量水務信息進行分析與處理,建立水務數(shù)學模型并做出相應的處理結果輔助決策建議,實現(xiàn)從水源地到水龍頭,水龍頭再到排污口全閉環(huán)管理流程,以更加精細和動態(tài)的方式實現(xiàn)污水系統(tǒng)的智慧管理。

 

3智慧水務處理城市污水實現(xiàn)的目標

 

利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術,使城市生活污水運營系統(tǒng)更加智能化、生產更加高效化、管理更加方便化、決策更加科學化、服務更加周到化,從而實現(xiàn)污水建設的智慧化。

 

4智慧水務處理城市污水實現(xiàn)構架

 

從物理方面理解,智慧水務系統(tǒng)架構的組成部分主要是污水處理廠內的檢測和控制設備、基于云計算的監(jiān)控中心平臺和使用終端,三者間又分別通過移動互聯(lián)網(wǎng)而關聯(lián),監(jiān)控中心能夠檢測并控制城市內所有污水處理廠,從而形成一套基于物聯(lián)網(wǎng)的完整的智慧污水處理系統(tǒng)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術三層結構(應用層,傳輸層,傳感層)原則,建立智慧水務系統(tǒng),實行遠程集中管理,進行“智慧治水”。

 

傳感層通過傳感器完成對城市各個地區(qū)污水處理廠的進出水水質進行檢測并對進出水量進行檢測,完成基礎數(shù)據(jù)的采集;通過環(huán)境參數(shù)和設備參數(shù)自動檢測,將相關數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡上傳至監(jiān)控中心,并接受和執(zhí)行監(jiān)控中心傳回來的指令,從而實現(xiàn)污水處理廠數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理和其無人值守,實現(xiàn)設備故障的提前預警;同時對水廠系統(tǒng)中的水表讀數(shù)與運行數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控,把收集到各種物理量轉化為數(shù)字信號的開關量或模擬量,使其具備傳輸中心集體處理的基礎,該層作為最為龐大的一層,也是基礎的一層,具有典型的物聯(lián)網(wǎng)技術的特征。

 

傳輸層在基礎信息采集完成之后,需要傳輸采集信息,可采用4G網(wǎng)絡將采集到的信息傳輸?shù)綉闷脚_層。

 

應用平臺層將接收到數(shù)據(jù),設定運行數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)趨勢,以圖形界面提高直觀比較;水質數(shù)據(jù)與運行模式和原污水變化的交叉分析。

 

該層具有兩種處理模式,一種是定時接受來自污水處理廠測控系統(tǒng)上傳的環(huán)境參數(shù)和設備參數(shù),并交給平臺分析和決策,根據(jù)檢測參數(shù)和節(jié)能智能模型通過互聯(lián)網(wǎng)自動實現(xiàn)對設備自動控制,實現(xiàn)智能管理。

 

另一種是通過短信等通信方式來告知管理員,管理員可以根據(jù)查看視圖診斷和定位故障,依靠系統(tǒng)自動給予的決策和處理方式,進而操作來修復故障,所有工單根據(jù)規(guī)范記錄備案。這里要說明云監(jiān)控中心平臺同時也是管理人員的操縱平臺,可以給污水處理廠的處理設備發(fā)送控制指令,并且該平臺還能檢測故障并及時修理,最終可以實現(xiàn)人機一體化管理的目的。

 

5設計特點

 

與傳統(tǒng)城市生活污水處理相比,智慧污水處理能夠根據(jù)當前的城市排水情況實時提供相應的對策,并能預測將來可能發(fā)生的一些狀況并制定相對應的策略。根據(jù)所獲取的污水排放數(shù)據(jù)、管網(wǎng)輸送的參數(shù)、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現(xiàn)對三者之間的協(xié)調和控制,從而達到污水處理最優(yōu)化的效果。

 

智慧水務在城市污水處理系統(tǒng)設計中只要具有以下的特點:實時監(jiān)測,智慧排水系統(tǒng)能夠對城市排水管道設施實施智能監(jiān)控,有效減少了生活污水對大自然污水的二次污染。

 

動態(tài)調控,根據(jù)所獲取的污水排放數(shù)據(jù)、管網(wǎng)輸送的參數(shù)、泵站和污水處理廠的運轉實際情況實現(xiàn)對三者之間的協(xié)調和控制。

 

及時預警并排障,利用智能網(wǎng)絡對破舊,老化以及出現(xiàn)的一系列問題進行有效控制并排查和解決問題,實現(xiàn)不斷水檢修該系統(tǒng)具有功能全,智能化程度高,整合物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動互聯(lián)等新一代技術,融合了“智慧污水”的概念,實現(xiàn)了高度智能化、網(wǎng)絡化的智慧安全污水處理方案。

 

提供直觀圖形并提供智能化的工作協(xié)助。全網(wǎng)運行、全網(wǎng)監(jiān)控,系統(tǒng)通過移動互聯(lián)網(wǎng)絡,能夠對網(wǎng)絡內所有的污水處理廠設備的性能、故障實時監(jiān)控。管理人員能夠通過移動互聯(lián)網(wǎng),使用手機和PC設備,隨時隨的地了解系統(tǒng)設備及污水處理情況,其中包括性能、負載、故障等情況。

 

提供一站式的監(jiān)控、管理、修復處理,減少人工,將監(jiān)控、運維功能都納入到本系統(tǒng)中來,實現(xiàn)一站式服務,大幅度提升污水處理效率,并實現(xiàn)人機一體化的管理模式。


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