CN106768071A - 污水监测系统 - Google Patents

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开污水监测系统，设置温度检测模块、DO检测模块、pH检测模块、浊度检测模块分别检测污水的温度、DO值、pH值以及浊度，通过对上述基本参数进行检测，能准确反映城郊污水的实际情况，上述参数信号输入至RVM分类机子模块，通过RVM分类机机制判断检测数据是否异常，进而判断相应的检测模块是否出现故障，检测数据出现异常时，通知技术人员进行维护，正常的检测数据则经无线传输模块传输至网关节点，从而提高污水监测系统的准确性；各个监测点的信号汇聚在网关节点，并通过基站发送至外部业务平台，由技术人员直接访问外部业务平台获取各监测点的数据，城郊污水监测参数设置合理、并实现污水监测自动化、智能化、集约化。

Description

污水监测系统
技术领域
本发明涉及水质检测，具体涉及污水监测系统。
背景技术
随着城镇化发展，大量工厂因成本、经济市场等综合因素搬迁至城郊，工厂的运营虽然带动了城郊经济的发展，但也不可避免地给城郊环境带来负面影响。
污水的治理需从源头抓起，需检测多个水域。传统人工监测的手段，通常是技术人员现场采集样本，带回检测中心，由专业人员进行试验分析，由于人为原因、环境原因、检测技术原因等，容易产生检测效率低、检测精度低的问题，导致不能准确判断水体实际污染情况，无法满足现代污水治理的需求，还浪费人力、物力成本。
现有的污水监测系统通常能实现自动检测，减少人力物力的投入，但仍存在诸多问题，如检测参数设置不合理、无法确认检测数据是否正常，导致污水判断准确性低。
发明内容
本发明提供污水监测系统，解决现有污水监测系统应用于城郊污水判断时存在的准确度低的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
污水监测系统，包括至少1个监测点、1个网关节点、1个基站以及1个外部业务平台；
在每个监测点中，包括温度检测模块、DO检测模块、pH检测模块、浊度检测模块、控制器模块、无线传输模块；所述控制器模块包括有RVM分类机子模块；
所述温度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述DO检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述pH检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述浊度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块输出的信号传输至网关节点；
各监测点对应的无线传输模块的输出信号汇聚至网关节点，并经基站发送至外部业务平台，技术人员通过访问外部业务平台获取污水监测数据。
进一步还包括流量检测模块，所述流量检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
进一步还包括COD检测模块；所述COD检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
进一步还包括重金属检测模块，所述重金属检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
进一步地，所述pH检测模块为pH传感器，检测污水中氢离子浓度并转换为输出信号，输出至控制器模块。
与现有技术相比，具有如下特点：
1、设置温度检测模块、DO检测模块、pH检测模块、浊度检测模块分别检测污水的温度、DO值、pH值以及浊度，通过对上述基本参数进行检测，能准确反映城郊污水的实际情况，上述参数信号输入至RVM分类机子模块，通过RVM分类机机制判断检测数据是否异常，进而判断相应的检测模块是否出现故障，检测数据出现异常时，通知技术人员进行维护，正常的检测数据则经无线传输模块传输至网关节点，从而提高污水监测系统的准确性；各个监测点的信号汇聚在网关节点，并通过基站发送至外部业务平台，由技术人员直接访问外部业务平台获取各监测点的数据，城郊污水监测参数设置合理、并实现污水监测自动化、智能化、集约化；
2、根据城郊污水排放的其它特点，进一步设置流量检测模块、COD检测模块、重金属检测模块、pH传感器，用以辅助基本检测参数，进一步提供污水的污染值信息，便于技术人员进一步判断污水的实际污染情况，提高污水判断的准确性。
附图说明
图1为本发明结构原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
城郊污水排放点多、面广、分散、量小等特点,有待于提出一种成本低但能准确反映污水污染情况的污水监测系统，最好还能向自动化、智能化、以及集约化靠拢。
本发明提供的污水监测系统，包括至少1个监测点、1个网关节点、1个基站以及1个外部业务平台；在每个监测点中，包括温度检测模块、DO检测模块、pH检测模块、浊度检测模块、控制器模块、无线传输模块；所述控制器模块包括有RVM分类机子模块；所述温度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述DO检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述pH检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述浊度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块输出的信号传输至网关节点；各监测点对应的无线传输模块的输出信号汇聚至网关节点，并经基站发送至外部业务平台，技术人员通过访问外部业务平台获取污水监测数据。
温度、DO、pH和浊度是最基本的测量城郊污水的基本参数。温度检测模块为温度传感器，具体为数字式传感器，获取的温度数字信号直接输入至控制器模块中，具有精度高、体积小、成本低的特点。该温度数字信号还输入至控制器模块中的RVM分类机子模块中，由RVM分类机判断该温度传感器是否出现故障。
DO即溶解氧，DO检测模块为溶解氧传感器，用于连续检测污水中氧气的含量，DO数据有助于为后期的生物降解提供有效的数据参考。DO数据输入至控制器模块中，具有维护时间长、稳定性好的特点，能在静水中测量。DO检测数据输入至控制器模块中的RVM分类机子模块中，由RVM分来机判断DO检测数据是否连续、是否出现其它问题，以便判断溶解氧传感器是否存在故障。
pH检测模块为pH传感器，用于检测城郊污水的pH值。pH传感器检测污水中氢离子浓度并转换为输出信号，输出至控制器模块。城郊工业污水中通常含有酸碱溶液，会对居民身体造成危害，而污水处理必须以pH检测数据为依据。pH传感器的输出信号也将输入至RVM分类机子模块，便于判断pH传感器是否存在故障。
城郊污水中通常含有泥土、粉砂、微细有机物、悬浮物等，使得水体变得浑浊。浊度检测模块为浊度传感器，用于检测城郊污水的浑浊度，浊度数据输入至控制器模块中，还输入至RVM分类机子模块中，便于判断浊度检测模块是否存在故障。
进一步还包括流量检测模块，所述流量检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。流量检测模块用于检测待测区域的污水排放流量，便于对污水排放量进行监测。流量数据输入至控制器模块中进行简单处理，并输入至RVM分类机子模块，便于判断流量传感器是否存在故障。
进一步还包括COD检测模块；所述COD检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。COD，即化学需氧量，反映污水中受还原物质污染的程度，这些还原物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐等。COD检测数据在污水检测和处理中作为有机物质相对含量的一项综合性指标。
机械制造、化工、电子工业产生过程中会排除重金属污水，重金属通常包括镉、贡、锌等，既污染环境又对人类产生危害。本发明进一步还包括重金属检测模块，所述重金属检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。重金属检测模块为重金属检测传感器，数据输入至控制器模块中，也输入至RVM分类机子模块中进行故障自确认。
RVM分类机子模块是传感器故障诊断算法，本发明未做任何改进，用于检测各检测模块中传感器是否存在故障，实现故障自确认，有助于污水监测系统获取各检测模块的工作状态，自确认检测模块是否存在故障，其提供的数据是否存在问题。针对各检测模块，将已知故障模式的数据集进行RVM分类机训练，实测数据输入至RVM分类机子模块中进行分类，确定故障类型。本发明的RVM分类机子模块是将RVM二分类机扩展成RVM多分类机。
本发明的工作过程为：在各检测点中，各检测模块检测相应数据，这些数据输入至控制器模块中，一方面控制器模块进行简单处理，通过无线传输模块传输至网关节点，并通过基站传输至外部业务平台；另一方面，控制器模块中内设的RVM分类机子模块对各检测数据进行故障自确认，避免因检测模块的性能出现问题，导致将错误数据进行处理，传输至外部业务平台。

Claims (5)

1.污水监测系统，其特征在于：
包括至少1个监测点、1个网关节点、1个基站以及1个外部业务平台；
在每个监测点中，包括温度检测模块、DO检测模块、pH检测模块、浊度检测模块、控制器模块、无线传输模块；所述控制器模块包括有RVM分类机子模块；
所述温度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述DO检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述pH检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述浊度检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连；所述控制器模块与无线传输模块相连；所述无线传输模块输出的信号传输至网关节点；
各监测点对应的无线传输模块的输出信号汇聚至网关节点，并经基站发送至外部业务平台，技术人员通过访问外部业务平台获取污水监测数据。
2.根据权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：进一步包括流量检测模块，所述流量检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
3.根据权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：进一步包括COD检测模块；所述COD检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
4.根据权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：进一步包括重金属检测模块，所述重金属检测模块的输出端与RVM分类机子模块相连。
5.根据权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：所述pH检测模块为pH传感器，检测污水中氢离子浓度并转换为输出信号，输出至控制器模块。
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