CN108120815B - 一种企业污水排放物联网管理系统 - Google Patents

一种企业污水排放物联网管理系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种企业污水排放物联网管理系统，包括设置在监管机构的监管中心、设置在污水排放企业中的排污系统和设置于污水排放企业的排污口的监测节点，监测节点包括物联网网关、多个采集点以及野外投放检测仪；野外投放检测仪包括第一水质参数传感器；野外投放检测仪根据物联网网关发送的指示移动至指示指定的采集点进行水质检测。本发明达到了能够实时、准确地得知企业排放污水是否达标，采集点发生故障时确保水质数据的采集不遗漏和及时通知管理人员维修故障采集点，以及及时通知企业人员对排放的污水进行处理减少水质污染的技术效果。

Description

一种企业污水排放物联网管理系统
技术领域
本发明涉及环境监测领域，尤其涉及一种企业污水排放物联网管理系统。
背景技术
随着社会的进步和发展，水质监测逐渐成为水资源环境管理与保护的重要基础。现如今，因工业废水、生活污水和其他废弃物等胡乱排放进入江河湖海等水体中的现象很多，这样导致了水体的物理、化学、生物等方面特征的改变，从而影响到水的利用价值，危害人体健康以及破坏生态环境，造成水质恶化的现象。因此，监管机构对企业排放污水的监测管理十分重要，如何做到实时、准确地得知企业排放污水是否达标，如何在采集点发生故障时保证水质数据的采集不遗漏，如何及时通知管理人员维修故障采集点，以及及时通知企业人员对排放的污水的进行处理，是相关技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种企业污水排放物联网管理系统，以达到能够实时、准确地得知企业排放污水是否达标，采集点发生故障时确保水质数据的采集不遗漏和及时通知管理人员维修故障采集点，以及及时通知企业人员对排放的污水进行处理减少水质污染的技术效果。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种企业污水排放物联网管理系统，包括设置在监管机构的监管中心、设置在污水排放企业中的排污系统和设置于污水排放企业的排污口的监测节点，监测节点包括物联网网关、多个采集点以及野外投放检测仪；野外投放检测仪包括第一水质参数传感器；野外投放检测仪根据物联网网关发送的指示移动至指示指定的故障采集点进行水质检测。
优选的，多个采集点以野外投放检测仪为中心等间距设置。
优选的，野外投放检测仪还包括本体、设置在本体内的第一物联网通讯模块和舵机，舵机包括GPS定位模块和方向指示模块，舵机通过输出转轴与动力装置连接，动力装置由电动机和螺旋桨构成；方向指示模块根据第一物联网通讯模块接收到的物联网网关的指示和GPS定位模块确定的运行起点与终点计算出野外投放检测仪的运动路径和方向，并将计算结果传给输出转轴；输出转轴根据所述计算结果调节所述螺旋桨的倾斜角度。
优选的，物联网网关包括第一数据处理模块、第一控制模块和第二物联网通讯模块，第一数据处理模块分别与第二物联网通讯模块和第一控制模块连接；
第一数据处理模块用于接收、分析和整理采集点采集的数据组数量，若接收的数据组数量少于监测节点的采集点数量，第一数据处理模块对缺失数据组所在的故障采集点位置进行确定，并将故障采集点位置发送给第一控制模块；若接收的数据组数量等于监测节点的采集点数量，第一数据处理模块对数据组进行整理并传输给第二物联网通讯模块；
第二物联网通讯模块用于接收第一物联网通讯模块或第三物联网通讯模块发送的数据和将第一数据处理模块整理后的数据组上传给监管中心；
第一控制模块接收到故障采集点位置，并向第一物联网通讯模块发送指示。
优选的，采集点包括第二水质参数传感器、第三物联网通讯模块、水压力感应模块，水压力感应模块与第二水质参数传感器连接，第二水质参数传感器与第三物联网通讯模块连接，水压力感应模块运行，感应水流流出并将信息传至第二水质参数感应器，第二水质参数感应器进行水质数据采集，并将采集的水质数据通过第三物联网通讯模块发送给第二物联网通讯模块。
优选的，第一水质参数传感器每次采集至少一组水质数据。
优选的，监管中心包括第二数据处理模块和接收第二数据处理模块指示的第一警报模块，排污系统设置有第一警报接收模块，第一警报模块向第一警报接收模块发送警报信息。
优选的，监管中心还包括第二数据处理模块和数据显示模块，第二数据处理模块包括数据接收单元、大数据处理单元和云端存储模块；数据接收单元接收由第二物联网通讯模块发送的数据，并传至大数据处理单元进行处理形成第二数据，第二数据由云端存储模块进行存储，并传输至数据显示模块上。
优选的，第一水质参数传感器和第二水质参数传感器采集的数据均包括：温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量或生物需氧量、水质有毒物质；所述水质有毒物质包括酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞或有机农药。
本发明的有益效果是：达到能够实时、准确地得知企业排放污水是否达标，采集点发生故障时确保水质数据的采集不遗漏和及时通知管理人员维修故障采集点，以及及时通知企业人员对排放的污水进行处理减少水质污染的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为企业污水排放物联网管理系统的一种实施例的结构示意图；
图2为监测节点的一种实施例的结构示意图；
图3为采集点的一种实施例的结构示意图；
图4为物联网网关的一种实施例的结构示意图；
图5为野外投放检测仪的一种实施例的结构示意图。
附图标记说明：
1为本体；2为第一水质参数传感器；3为第一物联网通讯模块；4为舵机；5为输出转轴；6为动力装置；61为电动机；62为螺旋桨；63为电子调控器。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1和图2所示，本发明提供一种企业污水排放物联网管理系统，包括设置在监管机构的监管中心、设置在污水排放企业中的排污系统和设置于污水排放企业的排污口的监测节点，该监测节点包括物联网网关、多个采集点以及野外投放检测仪；野外投放检测仪包括第一水质参数传感器；野外投放检测仪根据物联网网关发送的指示移动至指示指定的采集点进行水质检测。该第一水质参数传感器每次采集至少一组水质数据。
进一步的，多个采集点以野外投放检测仪为中心等间距设置，以保障该野外投放检测仪到多个采集点中的任意一个采集点距离相等。
进一步的，作为一个实施例，野外投放检测仪还包括本体1、设置在本体1内的第一物联网通讯模块3和舵机4，舵机4包括GPS定位模块和方向指示模块，舵机4通过输出转轴5与动力装置6连接，动力装置6由电动机61和螺旋桨62构成；具体的，方向指示模块根据第一物联网通讯模块3接收到的指示中的故障采集点位置和GPS定位模块确定的该野外投放检测仪位置，并将该野外投放检测仪位置作为运行起点，指示故障采集点位置作为运行终点计算出野外投放检测仪的运行路径及方向，并将计算结果传给输出转轴5；输出转轴5根据该计算结果调节螺旋桨62的倾斜角度，达到改变野外投放检测仪运行方向，保证野外投放检测仪能够准确及时到达指示故障采集点位置进行水质检测，进而保障采集点发生故障时水质数据的采集不遗漏的目的。
进一步的，根据图5所示，作为另一个实施例，野外投放检测仪还包括本体1、设置在本体1内的第一物联网通讯模块3和舵机4，舵机4包括GPS定位模块和方向指示模块，舵机4通过输出转轴5与动力装置6连接，动力装置6由电动机61、电子调控器63和螺旋桨62构成；该电子调控器63内设置有速度感应模块和第三数据处理模块，该第三数据处理模块中设定有野外投放检测仪到达指定故障采集点的预定运行时间，该预定运行时间可以为1分钟、2分钟、3～4分钟等，具体预定运行时间根据具体情况而定，本实施例优选为2～4分钟，能够有效保证野外投放检测仪及时到达指示故障采集点进行水质检测。具体的，当野外投放检测仪开始运行，速度感应模块能够及时获取野外投放检测仪运行方向的水流速度并将获取的水流速度信息传输给第三数据处理模块，第三数据处理模块根据预定运行时间、速度感应模块传输的水流速度信息和GPS定位模块提供的路径长度进行分析得出电动机所需输出功率，并将分析结果传输给电动机，由电动机调节输出功率达到控制野外投放检测仪运行速度的目的，有效的保障了野外投放检测仪能够及时到达指示故障采集点，减少能量输出。
进一步的，所述本体1的外壳上表面为逐渐向上凸起的弧面，但不仅限为逐渐向上凸起的弧面，还可以为流线型、不规则形状等，本实施例优选为逐渐向上凸起的弧面，能够有效减少运行中空气和水流产生的阻力。
进一步的，根据图4所示，物联网网关包括第一数据处理模块、第一控制模块和第二物联网通讯模块，第一数据处理模块分别与第二物联网通讯模块和第一控制模块连接；
具体的，第一数据处理模块用于接收、分析和整理采集点采集的数据组数量，若接收的数据组数量少于监测节点的采集点数量，第一数据处理模块对缺失数据组所在的故障采集点位置进行确定，并将故障采集点位置发送给第一控制模块，第一控制模块接收到故障采集点位置后向第一物联网通讯模块发送故障采集点位置及启动野外投放监测仪运行至该故障采集点进行采集的指示；若接收的数据组数量等于监测节点的采集点数量，第一数据处理模块对数据组进行整理并传输给第二物联网通讯模块；第二物联网通讯模块用于接收第一物联网通讯模块或第三物联网通讯模块发送的数据和将第一数据处理模块整理后的数据组上传给监管中心；第一控制模块接收到故障采集点位置，并向第一物联网通讯模块发送指示。
进一步的，物联网网关中还包括第二警报模块，具体的，当第一数据处理模块接收的数据组数量少于监测节点的采集点数量，第一数据处理模块对缺失数据组所在的故障采集点位置进行确定，并将故障采集点的位置发送给第一控制模块；同时将故障采集点的位置发送给第二警报模块，第二警报模块接收到第一数据处理模块发送的信息后，向监管中心的第一警报模块发送维修警报和故障采集点位置，提醒监管中心管理人员及时对故障采集点进行维修。
进一步的，根据图3所示，采集点包括第二水质参数传感器、第三物联网通讯模块、水压力感应模块，水压力感应模块与第二水质参数传感器连接，第二水质参数传感器与第三物联网通讯模块连接。具体的，当水压力感应模块运行，感应水流流出并将信息传至第二水质参数感应器，第二水质参数感应器进行水质数据采集，并将采集的水质数据通过第三物联网通讯模块发送给第二物联网通讯模块。该第二水质参数传感器每次采集至少一组水质数据。
进一步的，第一水质参数传感器和第二水质参数传感器采集的数据均包括：温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量或生物需氧量、水质有毒物质；所述水质有毒物质包括酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞或有机农药。
进一步的，监管中心包括第二数据处理模块、接收第二数据处理模块指示的第一警报模块和数据显示模块；第二数据处理模块包括数据接收单元、大数据处理单元和云端存储模块。具体的，数据接收单元接收由第二物联网通讯模块发送的数据，并传至大数据处理模块进行处理形成第二数据，第二数据由云端存储模块进行存储，并传输至数据显示模块上。企业和公众可以通过互联网平台获取第二数据，保障对企业排污监管的透明、公正监管。具体的，污水排放企业中的排污系统设置有第一警报接收模块，当第二数据处理模块分析确认污水排放企业排放的污水不合格时向第一警报模块发送指示，指示第一警报模块向该污水排放企业的第一警报接收模块发送警报信息，提醒企业管理人员及时关闭排污系统，并及时对污水进行处理，减少环境污染。
本发明的有益效果是：达到能够实时、准确地得知企业排放污水是否达标，采集点发生故障时确保水质数据的采集不遗漏和及时通知管理人员维修故障采集点，以及及时通知企业人员对排放的污水进行处理减少水质污染的技术效果。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，包括设置在监管机构的监管中心、设置在污水排放企业中的排污系统和设置于污水排放企业的排污口的监测节点，所述监测节点包括物联网网关、多个采集点以及野外投放检测仪；所述野外投放检测仪包括第一水质参数传感器；所述野外投放检测仪根据所述物联网网关发送的指示移动至所述指示指定的故障采集点进行水质检测；
所述野外投放检测仪还包括本体、设置在本体内的第一物联网通讯模块和舵机，舵机包括GPS定位模块和方向指示模块，舵机通过输出转轴与动力装置连接，动力装置由电动机、电子调控器和螺旋桨构成；所述方向指示模块根据所述第一物联网通讯模块接收到的所述物联网网关的指示和GPS定位模块确定的运行起点与终点计算出所述野外投放检测仪的运动路径和方向，并将计算结果传给输出转轴；所述输出转轴根据所述计算结果调节所述螺旋桨的倾斜角度；所述电子调控器内设置有速度感应模块和第三数据处理模块，所述第三数据处理模块中设定有野外投放检测仪到达指定故障采集点的预定运行时间；
所述速度感应模块：用于在野外投放检测仪开始运行时及时获取野外投放检测仪运行方向的水流速度并将获取的水流速度信息传输给第三数据处理模块，第三数据处理模块根据预定运行时间、速度感应模块传输的水流速度信息和GPS定位模块提供的路径长度进行分析得出电动机所需输出功率，并将分析结果传输给电动机，由电动机调节输出功率从而对野外投放检测仪的运行速度进行调节；
所述采集点包括第二水质参数传感器、第三物联网通讯模块、水压力感应模块，所述水压力感应模块与所述第二水质参数传感器连接，所述第二水质参数传感器与所述第三物联网通讯模块连接，所述水压力感应模块运行，感应水流流出并将信息传至所述第二水质参数传感器，所述第二水质参数传感器进行水质数据采集，并将采集的水质数据通过所述第三物联网通讯模块发送给所述物联网网关所包括的第二物联网通讯模块。
2.根据权利要求1所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，多个所述采集点以所述野外投放检测仪为中心等间距设置。
3.根据权利要求1所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述物联网网关包括第一数据处理模块、第一控制模块和第二物联网通讯模块，所述第一数据处理模块分别与所述第二物联网通讯模块和所述第一控制模块连接；
所述第一数据处理模块用于接收、分析和整理所述采集点采集的数据组数量，若接收的数据组数量少于所述监测节点的采集点数量，所述第一数据处理模块对缺失数据组所在的故障采集点位置进行确定，并将所述故障采集点位置发送给所述第一控制模块；若接收的数据组数量等于所述监测节点的采集点数量，所述第一数据处理模块对数据组进行整理并传输给所述第二物联网通讯模块；
所述第二物联网通讯模块用于接收所述第一物联网通讯模块或第三物联网通讯模块发送的数据和将所述第一数据处理模块整理后的数据组上传给所述监管中心；
所述第一控制模块接收到所述故障采集点位置，并向所述第一物联网通讯模块发送指示。
4.根据权利要求1所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述第一水质参数传感器每次采集至少一组水质数据。
5.根据权利要求1所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述监管中心包括第二数据处理模块和接收所述第二数据处理模块指示的第一警报模块，所述排污系统设置有第一警报接收模块，所述第一警报模块向所述第一警报接收模块发送警报信息。
6.根据权利要求5所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述监管中心还包括数据显示模块，所述第二数据处理模块包括数据接收单元、大数据处理单元和云端存储模块；所述数据接收单元接收由所述第二物联网通讯模块发送的数据，并传至所述大数据处理单元进行处理形成第二数据，所述第二数据由云端存储模块进行存储，并传输至所述数据显示模块上。
7.根据权利要求1所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述第一水质参数传感器和所述第二水质参数传感器采集的数据均包括：温度，色度，浊度，pH值，电导率，悬浮物，溶解氧，化学需氧量，生物需氧量，以及，水质有毒物质。
8.根据权利要求7所述的企业污水排放物联网管理系统，其特征在于，所述水质有毒物质包括酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞或有机农药。
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