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智慧水務(wù)在城市生活污水處理中的應用研究

  • 時(shí)間：2021-02-26 16:28:13瀏覽量：1997來(lái)源：管理員
    • 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(huì )導致水體富營(yíng)養化及毒性積累，危害人體健康，甚至阻礙城市經(jīng)濟發(fā)展。當今污水具有高濁度高濃度的特點(diǎn)，我國多年來(lái)傳統的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝以及設備不能滿(mǎn)足要求，處理后的水質(zhì)不達標，因此城市污水處理設備、工藝、管理系統的自動(dòng)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(wù)系統應用，希望給您帶來(lái)思考與幫助。


    一、智慧水務(wù)系統建設
    1. 智慧水務(wù)建設的難點(diǎn)城市生活設施所產(chǎn)生的廢水是城市生活污水的主要來(lái)源，不同的生活設施所產(chǎn)生的污染物的成分也大相徑庭，其污染負荷和季節性變化也都很難把握，而且各個(gè)地區社會(huì )經(jīng)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(wù)系統管理污水的建設十分必要。
    2. 智慧水務(wù)建設的要求智慧水務(wù)體系建設，主要基于智慧水務(wù)數據資源建設要求，數據主要包括監測數據、基礎數據、業(yè)務(wù)數據和多媒體數據，其中污水處理廠(chǎng)和泵站的生產(chǎn)指標及生產(chǎn)運行數據實(shí)時(shí)遠程監控，信息采集，智能預警尤為關(guān)鍵。對于生產(chǎn)指標主要有以下要求：進(jìn)出水水量檢測;進(jìn)出水水污染物檢測，對進(jìn)出廠(chǎng)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(lèi)生物群等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，自動(dòng)采集及智能預警;集水井水位的監控。生產(chǎn)運行數據主要有以下要求：采用檢測儀、傳感器等儀表儀器實(shí)時(shí)監測各類(lèi)閥門(mén)、壓變、溫度、流量的開(kāi)關(guān)量和模擬量，并且在監控中心顯示其檢測值。智慧水務(wù)系統通過(guò)數據采集設備、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備、智能采集終端、水質(zhì)檢測傳感器、壓力傳感器、流量計、智能水表等在線(xiàn)監測設備實(shí)時(shí)感知城市供排水系統的運行狀態(tài)，采用可視化的方式有機整合水務(wù)管理部門(mén)與供排水設施，并通過(guò)大數據分析技術(shù)將采集到的海量水務(wù)信息進(jìn)行分析與處理，建立水務(wù)數學(xué)模型并做出相應的處理結果輔助決策建議，實(shí)現從水源地到水龍頭，水龍頭再到排污口全閉環(huán)管理流程，以更加精細和動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現污水系統的智慧管理。 


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    3. 智慧水務(wù)處理城市污水實(shí)現的目標利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使城市生活污水運營(yíng)系統更加智能化、生產(chǎn)更加高效化、管理更加方便化、決策更加科學(xué)化、服務(wù)更加周到化，從而實(shí)現污水建設的智慧化。
    4. 智慧水務(wù)處理城市污水實(shí)現構架從物理方面理解，智慧水務(wù)系統架構的組成部分主要是污水處理廠(chǎng)內的檢測和控制設備、基于云計算的監控中心平臺和使用終端，三者間又分別通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)而關(guān)聯(lián)，監控中心能夠檢測并控制城市內所有污水處理廠(chǎng)，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。根據物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三層結構(應用層，傳輸層，傳感層)原則，建立智慧水務(wù)系統，實(shí)行遠程集中管理，進(jìn)行“智慧治水”。傳感層通過(guò)傳感器完成對城市各個(gè)地區污水處理廠(chǎng)的進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行檢測并對進(jìn)出水量進(jìn)行檢測，完成基礎數據的采集;通過(guò)環(huán)境參數和設備參數自動(dòng)檢測，將相關(guān)數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上傳至監控中心，并接受和執行監控中心傳回來(lái)的指令，從而實(shí)現污水處理廠(chǎng)數據的統一化管理和其無(wú)人值守，實(shí)現設備故障的提前預警;同時(shí)對水廠(chǎng)系統中的水表讀數與運行數據實(shí)現遠程監控，把收集到各種物理量轉化為數字信號的開(kāi)關(guān)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(shù)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(luò )將采集到的信息傳輸到應用平臺層。應用平臺層將接收到數據，設定運行數據的歷史數據趨勢，以圖形界面提高直觀(guān)比較;水質(zhì)數據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(shí)接受來(lái)自污水處理廠(chǎng)測控系統上傳的環(huán)境參數和設備參數，并交給平臺分析和決策，根據檢測參數和節能智能模型通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)實(shí)現對設備自動(dòng)控制，實(shí)現智能管理。另一種是通過(guò)短信等通信方式來(lái)告知管理員，管理員可以根據查看視圖診斷和定位故障，依靠系統自動(dòng)給予的決策和處理方式，進(jìn)而操作來(lái)修復故障，所有工單根據規范記錄備案。這里要說(shuō)明云監控中心平臺同時(shí)也是管理人員的操縱平臺，可以給污水處理廠(chǎng)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(shí)修理，最終可以實(shí)現人機一體化管理的目的。
    5.設計特點(diǎn)與傳統城市生活污水處理相比，智慧污水處理能夠根據當前的城市排水情況實(shí)時(shí)提供相應的對策，并能預測將來(lái)可能發(fā)生的一些狀況并制定相對應的策略。根據所獲取的污水排放數據、管網(wǎng)輸送的參數、泵站和污水處理廠(chǎng)的運轉實(shí)際情況實(shí)現對三者之間的協(xié)調和控制，從而達到污水處理最優(yōu)化的效果。智慧水務(wù)在城市污水處理系統設計中只要具有以下的特點(diǎn)：實(shí)時(shí)監測，智慧排水系統能夠對城市排水管道設施實(shí)施智能監控，有效減少了生活污水對大自然污水的二次污染。動(dòng)態(tài)調控，根據所獲取的污水排放數據、管網(wǎng)輸送的參數、泵站和污水處理廠(chǎng)的運轉實(shí)際情況實(shí)現對三者之間的協(xié)調和控制。及時(shí)預警并排障，利用智能網(wǎng)絡(luò )對破舊，老化以及出現的一系列問(wèn)題進(jìn)行有效控制并排查和解決問(wèn)題，實(shí)現不斷水檢修該系統具有功能全，智能化程度高，整合物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動(dòng)互聯(lián)等新一代技術(shù)，融合了“智慧污水”的概念，實(shí)現了高度智能化、網(wǎng)絡(luò )化的智慧安全污水處理方案。提供直觀(guān)圖形并提供智能化的工作協(xié)助。全網(wǎng)運行、全網(wǎng)監控，系統通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，能夠對網(wǎng)絡(luò )內所有的污水處理廠(chǎng)設備的性能、故障實(shí)時(shí)監控。管理人員能夠通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，使用手機和PC設備，隨時(shí)隨的地了解系統設備及污水處理情況，其中包括性能、負載、故障等情況。提供一站式的監控、管理、修復處理，減少人工，將監控、運維功能都納入到本系統中來(lái)，實(shí)現一站式服務(wù)，大幅度提升污水處理效率，并實(shí)現人機一體化的管理模式。
    二、智慧水務(wù)在城市生活污水處理應用實(shí)現水務(wù)集團的管理由于“智慧水務(wù)”理念的引導而發(fā)生了重大變革，它通過(guò)大數據的采集以及傳輸等實(shí)時(shí)監測水務(wù)系統的運行，并采用可視化等方式來(lái)整合水務(wù)管理系統的設施，形成基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)系統。水務(wù)集團采用數字化管理平臺將大量數據實(shí)時(shí)分析和處理，在每個(gè)污水處理廠(chǎng)和泵站安裝數據采集裝置，將系統中生產(chǎn)運行的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳送至總部，統一存儲，集中應用。系統通過(guò)實(shí)時(shí)監控和智能分析各個(gè)數據，進(jìn)行分類(lèi)和預警，當存在問(wèn)題時(shí)能隨時(shí)隨地的通知相關(guān)工作人員，并對其提供輔助和建議，以精細和動(dòng)態(tài)的方式來(lái)管理水務(wù)系統的運營(yíng)，使其數字化，現代化，智能化，從而形成“智慧”化管理。國內某省已經(jīng)實(shí)現了智慧水務(wù)的建設，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了“感知太湖，智慧水利”系統，該系統是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知系統，可以對太湖水量、水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控;其中重點(diǎn)是對于近岸打撈點(diǎn)的實(shí)時(shí)感知;進(jìn)行全程定位、跟蹤和監控。構建雙向可控的車(chē)船資源與人力的網(wǎng)絡(luò )化信息交互與調度系統，主要包括藍藻打撈船、藍藻運輸車(chē)的智能調控以及水利工作人員與智慧水利信息處理中心的信息溝通。形成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現代信息資源管理中心，使其智能化管理。對藍藻打撈、運輸、處理、再利用過(guò)程的數據集中管理;結合可視化的動(dòng)態(tài)界面;智能化處理藍藻的湖泛?jiǎn)?wèn)題，提高效率。

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