本發(fā)明涉及一種基于無(wú)線遠(yuǎn)程控制的污水處理系統(tǒng)，具體涉及一種適用于小型污水處站的污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在全國(guó)各地水污染事件頻發(fā)，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)更加重視，各大城市建立各自的污水處理廠。然而，一些城市中的部分居民小區(qū)以及大型工廠，由于地理位置相對(duì)偏僻或者城市污水管網(wǎng)鋪設(shè)相對(duì)滯后，生活污水未能納入大型的城市污水處理廠處理。因此，建設(shè)小型污水處理站分散處理該部分生活污水成為了必須。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種適用于小型污水處理站的基于無(wú)線遠(yuǎn)程控制的污水處理系統(tǒng)。

一種基于無(wú)線遠(yuǎn)程控制的污水處理系統(tǒng)，包括：云終端設(shè)備，污水處理裝置，用于對(duì)生產(chǎn)或生活污水進(jìn)行凈化處理以使污水達(dá)到排放要求；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集與污水和污水處理裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)；云計(jì)算平臺(tái)，與云終端設(shè)備通信連接；污水處理裝置包括：格柵，用于截留來(lái)自污水中的顆粒污染物；沉淀池，用于沉淀經(jīng)格柵截留的污水中的大顆粒固體物質(zhì)；膜生物反應(yīng)池，采用生物膜對(duì)經(jīng)沉淀池沉淀的污水中微生物分解以凈化污水；化學(xué)清洗池，用于對(duì)經(jīng)膜生物反應(yīng)池反應(yīng)的污水進(jìn)行化學(xué)消毒；控制器，用于控制沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池；數(shù)據(jù)采集裝置包括：溫度傳感器，用于采集沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池中污水的溫度；酸度計(jì)，用于采集沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池中污水的酸度；堿度計(jì)，用于采集沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池中污水的堿度；流量計(jì)，用于采集沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池中污水的流量；光譜分析儀，依據(jù)沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池的光譜分別分析沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池中污水的化學(xué)成分；數(shù)據(jù)通信裝置，用于與云終端設(shè)備通信連接；云計(jì)算平臺(tái)包括：云通信裝置，用于接收來(lái)自云終端設(shè)備傳送的污水?dāng)?shù)據(jù)；處理裝置，用于對(duì)云通信裝置接收的污水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)云通信裝置接收的污水?dāng)?shù)據(jù)；控制包，依據(jù)云通信裝置和/或處理裝置的數(shù)據(jù)向控制器發(fā)送控制指令以使控制器控制沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池；云終端設(shè)備與云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)成通信連接，云終端設(shè)備以網(wǎng)頁(yè)形式顯示污水?dāng)?shù)據(jù)。

進(jìn)一步，云計(jì)算平臺(tái)與控制器以無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接。

進(jìn)一步，控制器包括移動(dòng)通信模塊，云計(jì)算平臺(tái)與控制器以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)連接。

進(jìn)一步，云計(jì)算平臺(tái)還包括：故障報(bào)警模塊，在污水處理裝置出現(xiàn)故障時(shí)向云終端設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

進(jìn)一步，控制器還包括：GPRS模塊，用于定位控制器的位置；云計(jì)算平臺(tái)還包括：故障報(bào)警模塊，在污水處理裝置出現(xiàn)故障時(shí)向云終端設(shè)備發(fā)送包括污水處理裝置的位置信息的報(bào)警信號(hào)。

進(jìn)一步，基于無(wú)線遠(yuǎn)程控制的污水處理系統(tǒng)還包括：移動(dòng)終端，用于接收來(lái)自數(shù)據(jù)采集裝置和/或云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)；云計(jì)算平臺(tái)還包括：故障報(bào)警模塊，在污水處理裝置出現(xiàn)故障時(shí)以短信或電話發(fā)送報(bào)警信息至移動(dòng)終端。

進(jìn)一步，云計(jì)算平臺(tái)包括遠(yuǎn)程終端單元(RTU)。

進(jìn)一步，控制器與遠(yuǎn)程終端單元(RTU)通過(guò)RS485通訊線通訊連接。

進(jìn)一步，還包括：移動(dòng)終端，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接云計(jì)算平臺(tái)。

進(jìn)一步，云計(jì)算平臺(tái)還包括：密碼單元，在輸入密碼正確時(shí)用于解鎖云計(jì)算平臺(tái)以使用于登錄云計(jì)算平臺(tái)。

本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)適用于小型污水處理站，云終端設(shè)備可為任意的電腦設(shè)備，無(wú)固定IP需求，無(wú)需額外開發(fā)組態(tài)APP，直接網(wǎng)頁(yè)登錄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理系統(tǒng)的監(jiān)控，使用戶可以對(duì)污水處理系統(tǒng)的監(jiān)控不受地理位置的限制，從而提高系統(tǒng)使用的便捷性，使用戶不用值守在固定地點(diǎn)，從而減輕了用戶負(fù)擔(dān)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2是圖1中污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中云計(jì)算平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1至圖4所示的基于無(wú)線遠(yuǎn)程控制的污水處理系統(tǒng)100，包括污水處理裝置110、數(shù)據(jù)采集裝置120、云計(jì)算平臺(tái)130和云終端設(shè)備140。

參考圖1所述，污水處理裝置110包括：格柵111、沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113、化學(xué)清洗池114和控制器115。其中，格柵111用于截留來(lái)自污水中的顆粒污染物，沉淀池112用于沉淀經(jīng)格柵111截留的污水中的大顆粒固體物質(zhì)，膜生物反應(yīng)池113采用生物膜技術(shù)對(duì)經(jīng)沉淀池112沉淀的污水中的微生物分解以凈化污水，化學(xué)清洗池114用于對(duì)經(jīng)膜生物反應(yīng)池反應(yīng)的污水進(jìn)行化學(xué)消毒以使污水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際構(gòu)造的污水處理裝置中，格柵111、沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池114依次通過(guò)管道順利連接?？刂破?15分別與格柵111、沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池114連接，用于控制格柵111、沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池114。需要說(shuō)明的是，這里的連接包括直接或間接連接，比如，攪拌棒至于膜生物反應(yīng)池113中，用于攪拌污水以使其充分進(jìn)行膜生物反應(yīng)，攪拌棒與控制器115連接，接收控制器115的控制信號(hào)以控制攪拌棒的方向和攪拌速度。

數(shù)據(jù)采集裝置120用于采集與污水和污水處理裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)。參考圖3所示，數(shù)據(jù)采集裝置120包括多個(gè)溫度傳感器121，用于分別采集沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113、化學(xué)清洗池114及經(jīng)污水處理裝置處理的污水的溫度。酸度計(jì)122分別采集沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113、化學(xué)清洗池114及經(jīng)污水處理裝置處理的污水的酸度。堿度計(jì)123分別采集沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113、化學(xué)清洗池114及經(jīng)污水處理裝置處理的污水的堿度。流量計(jì)124分別采集沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113、化學(xué)清洗池114及經(jīng)污水處理裝置處理的污水的流量。數(shù)據(jù)采集裝置中溫度傳感器、堿度計(jì)、酸度計(jì)和流量計(jì)的個(gè)數(shù)和安裝位置依據(jù)污水處理站的實(shí)際測(cè)量需求設(shè)定，本發(fā)明不做限制。

數(shù)據(jù)采集裝置120還包括光譜分析儀126。光譜分析儀126依據(jù)沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池11的光譜信號(hào)分析沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池11中的各自的化學(xué)成分，將分析的化學(xué)成分信息傳輸至控制器115，使得控制器115依據(jù)經(jīng)光譜分析儀126分析的化學(xué)成分輸出控制信號(hào)以控制各個(gè)池中的反應(yīng)條件。進(jìn)一步的，控制器115依據(jù)光譜分析儀輸入的各個(gè)池中化學(xué)成分與預(yù)存的其他條件(比如溫度、酸度、堿度和流量)相同時(shí)各個(gè)池中的化學(xué)成分比較，輸出控制信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整各個(gè)池中的反應(yīng)條件，這樣可避免控制器115輸出不當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)而帶來(lái)安全隱患。

作為一種擴(kuò)展方案，可將光譜分析儀126替換為色彩分析裝置，該色彩分析裝置包括攝像頭和具有運(yùn)算能力的色彩分析計(jì)算機(jī)，攝像頭周期性的對(duì)沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池11進(jìn)行拍攝，色彩分析計(jì)算機(jī)對(duì)圖片進(jìn)行比較和分析，在污水處理裝置進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，沉淀池112、膜生物反應(yīng)池113和化學(xué)清洗池11的顏色應(yīng)當(dāng)在一定的預(yù)設(shè)范圍中，一旦色彩分析計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)攝像頭所拍攝圖片顏色出現(xiàn)異常則會(huì)向云終端設(shè)備140發(fā)送異常報(bào)警信息。另外，色彩分析裝置可以僅設(shè)有攝像頭而將圖片數(shù)據(jù)上傳到云終端設(shè)備進(jìn)而由云終端設(shè)備再上傳到云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行色彩分析。在實(shí)際設(shè)置中，可以僅在最終進(jìn)行處理的化學(xué)清洗池11處設(shè)置一處攝像頭，僅監(jiān)控最終的污水處理結(jié)果即可。

作為進(jìn)一步的擴(kuò)展，色彩分析裝置還包括一個(gè)感光裝置，具體而言，該感光裝置包括一個(gè)光敏電阻，該感光裝置可以根據(jù)光照的不同產(chǎn)生不同的電信號(hào)，從而發(fā)送給負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的色彩分析計(jì)算機(jī)或云終端設(shè)備，以便它們根據(jù)實(shí)際光照情況修正圖片的分析結(jié)果，為此色彩分析裝置還包括一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，將感光裝置的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而將數(shù)字信號(hào)傳輸給分析計(jì)算機(jī)或云終端設(shè)備，這樣一來(lái)在陰天或者不同時(shí)間引起光照變化時(shí)，也能根據(jù)攝像機(jī)所攝取的圖像得到符合實(shí)際情況的分析結(jié)果。

如圖3所示，數(shù)據(jù)采集裝置120還包括數(shù)據(jù)通信裝置125。數(shù)據(jù)通信裝置125與云終端設(shè)備140通信連接，用于發(fā)送數(shù)據(jù)采集裝置120采集的與污水和污水處理裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括但不限于污水處理裝置中各個(gè)處理階段的污水的溫度、酸度、堿度、流量以及時(shí)間等數(shù)據(jù)。具體的，數(shù)據(jù)通信裝置125以無(wú)線通訊的方式與云終端設(shè)備140通信連接。

參考圖4所示，云計(jì)算平臺(tái)130包括云通信裝置131、處理裝置132、存儲(chǔ)裝置133、控制包134和故障報(bào)警模塊135。云通信裝置131用于接收或發(fā)送來(lái)自云終端設(shè)備140的污水?dāng)?shù)據(jù)，處理裝置132對(duì)云通信裝置131接收的污水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，存儲(chǔ)裝置133存儲(chǔ)云通信裝置131接收的污水?dāng)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)裝置133還存儲(chǔ)有正常工作狀態(tài)下的污水?dāng)?shù)據(jù)?？刂瓢?34依據(jù)云通信裝置131和/或處理裝置132中的數(shù)據(jù)向控制器115發(fā)送控制指令以使控制器控制沉淀池、膜生物反應(yīng)池和化學(xué)清洗池的溫度、酸堿度、流量、工作時(shí)間等。故障報(bào)警模塊135在污水處理裝置110出現(xiàn)故障時(shí)向云終端設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

例如，處理裝置132對(duì)云通信裝置131接收的污水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得到某一時(shí)刻的膜生物反應(yīng)池的溫度數(shù)據(jù)，與存儲(chǔ)裝置133中存儲(chǔ)的膜生物反應(yīng)池正常工作的最高溫度值比較，若該溫度數(shù)據(jù)大于最高溫度值則故障報(bào)警模塊135發(fā)出警報(bào)信號(hào)。用戶可通過(guò)操作云終端設(shè)備以調(diào)用控制包134向控制器115發(fā)送控制指令以使控制器115控制膜生物反應(yīng)池降溫或停止反應(yīng)。

作為可能的實(shí)施方式，存儲(chǔ)裝置133中存儲(chǔ)已配置好的報(bào)警信息和管理人員電路，在需要報(bào)警的時(shí)候?qū)?bào)警信息已短信或電話的形式發(fā)送至管理人員手機(jī)上。

進(jìn)一步的，控制器115包括GPRS模塊，能夠定位污水處理裝置的位置，這樣，在云終端設(shè)備130與多個(gè)污水處理裝置通信時(shí)，GPRS模塊能夠準(zhǔn)確定位為哪一個(gè)污水處理裝置出現(xiàn)故障，并將該信息以短信或短話的形式發(fā)送至管理員手機(jī)，并在云終端設(shè)備上顯示該故障所在的位置。

云計(jì)算平臺(tái)130還包括密碼單元，云終端設(shè)備40對(duì)應(yīng)設(shè)有密碼輸入界面，用戶在該界面輸入正確的密碼時(shí)，云計(jì)算平臺(tái)130接收密碼信息，密碼單元在該輸入密碼正確時(shí)解鎖云計(jì)算平臺(tái)以使用戶登錄該平臺(tái)以監(jiān)控污水處理情況。

云計(jì)算平臺(tái)130還包括遠(yuǎn)程終端單元(RTU)。遠(yuǎn)程終端單元(RTU)與控制器115通過(guò)RS485通訊線通訊連接，并通過(guò)西門子PPI協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。云計(jì)算平臺(tái)130與控制器115以無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的方式連接，云終端設(shè)備與云計(jì)算平臺(tái)130以互聯(lián)網(wǎng)的方式連接，這樣可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立污水處理的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，并通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)，無(wú)需固定IP。無(wú)需編程，直接通過(guò)云終端設(shè)備的網(wǎng)頁(yè)對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

如圖1所示的污水處理系統(tǒng)110還包括移動(dòng)終端。其中，控制器115中設(shè)有移動(dòng)互聯(lián)模塊，以移動(dòng)互聯(lián)的方式與控制器115通訊以向控制器115發(fā)送控制信號(hào)，避免了在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)互聯(lián)網(wǎng)的弊端。采用移動(dòng)終端時(shí)，RTU通過(guò)西門子PPI協(xié)議獲取數(shù)據(jù)后利用SIM卡將數(shù)據(jù)發(fā)往至云通信裝置131，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置133中。

本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)適用于小型污水處理站，云終端設(shè)備可為任意的電腦設(shè)備，無(wú)固定IP需求，從而簡(jiǎn)單快捷的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)控制的需求，并且本系統(tǒng)無(wú)需額外開發(fā)組態(tài)APP，直接網(wǎng)頁(yè)登錄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理系統(tǒng)的監(jiān)控，方便快捷。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。