CN108459524A - 一种污水处理监控系统以及处理单元 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种污水处理监控系统以及处理单元，处理单元包括一个污水入口、一个污水出口、至少两个等级处理通道，至少两个等级处理通道设置在污水入口和污水出口之间；污水入口处设有预判模块，预判单元用于对污水进行污染等级划分，并根据污染等级连通污水入口和其中一个等级处理通道。本申请的本申请的污水处理监控方法及系统能够对污水进行分级处理，保证了最后排放的污水水质；能够对处理过程进行三维仿真，方便工作人员更加直观清楚的了解处理过程；能够同时处理多批污水，提高了工作效率。

Description

一种污水处理监控系统以及处理单元

技术领域

本发明涉及一种污水监控系统，尤其涉及一种污水处理监控方法及系统

背景技术

随着社会的发展和工业的兴起，污水排放以及处理引起了社会各界的重视，传统的污水处理系统中，大多数只通过单一通道对污水进行处理，但是污水种类不同，元素含量也不相同，所对应的处理方法应也不同，如果利用统一的处理方法对污水进行处理，那么必然会影响最后排放的水质。传统的污水处理系统在监控方面，通常都是采用员工实时在工作环境中监控，若员工临时离开工作岗位或进行换班是，系统出现异常状态不能及时发现并处理，容易造成严重的后果。并且，传统的监控图像通常是二维图像，并不能直观立体的进行监控，不能使工作人员有效地了解污水的处理情况。

发明内容

本申请的目的在于提供一种污水处理监控方法及系统，能够对污水分级处理，对处理后的污水进行水质检测，若检测不合格则通过回流通道流入原本所属等级通道或者其他等级通道进行处理，以及能够多台处理单元同时处理污水。

一种处理单元，包括一个污水入口、一个污水出口、至少两个等级处理通道，至少两个等级处理通道设置在污水入口和污水出口之间；污水入口处设有预判模块，预判单元用于对污水进行污染等级划分，并根据污染等级连通污水入口和其中一个等级处理通道。

如上的，其中，每个等级处理通道的出口设有回流通道，回流通道设有至少两个与不同的等级处理通道连通的分支；等级处理通道的出口设有检测模块和回流模块，回流模块与检测模块连接，若检测的污水不合格，则回流模块根据检测模块的检测结果连通回流通道和需要进入的等级处理通道。

如上的，其中，处理单元包括水流传感模块和分流模块，分流模块分别与水流传感模块和预判模块连接；水流传感模块用于检测其所在的等级处理通道是否被占用，并向分流模块发送占满信息；若分流模块接收到占满信息，则分流模块将污水分流至其他处理单元。

如上的，其中，不同的等级处理通道采用不同的处理方法处理污水。

一种污水处理监控系统，包括用户端、多个处理单元、监控单元；用户端用于向处理单元发送指令以及接收监控单元发送的处理结果，并根据处理结果形成处理结果分析报表；处理单元为根据权利要求1-4的处理单元，处理单元分别与用户端、监控单元连接，处理单元向监控单元发送处理结果；监控单元分别与处理单元和用户端连接，用于接收处理单元发送的处理结果，并将处理结果发送给用户端。

如上的，其中，包括仿真控制模块，仿真控制模块与监控单元连接，用于对处理单元进行三维图像仿真。

如上的，其中，仿真控制模块包括子模块，具体包括模型制作模块、关键位置标记模块、位置点集导出模块、坐标转化模块、坐标导入模块以及线段链接模块；模型制作模块用于接收处理图像以及处理单元的图片并制作三维处理单元模型；关键位置标记模块与模型制作模块连接，用于在三维处理单元模型中标记出关键处理位置；位置点集导出模块与关键位置标记模块连接，用于导出位置点集文件；坐标转化模块与位置点集导出模块连接，用于在位置点集文件中进行两次坐标转化；坐标导入模块与坐标转化模块连接，用于将转化后的最终坐标导入三维处理单元模型；线段链接模块与坐标导入模块连接，用于在三维处理单元模型中进行线段链接，形成三维仿真图像。

如上的，其中，关键处理位置包括预判模块、检测模块以及回流模块的位置；位置点集文件中包含了预判模块、检测模块以及回流模块位置的相对坐标。

如上的，其中，包括提示器，提示器分别与处理单元连接，用于对工作中的处理单元进行编号显示。

如上的，其中，监控单元包括处理监控模块、信息采集模块、信息转发模块以及分流指示模块；处理监控模块与处理单元连接，用于监控处理单元内部处理污水的实时过程；信息采集模块与处理单元连接，用于采集处理单元工作中的高清图片；信息转发模块分别与处理监控模块和信息采集模块连接，用于接收处理单元发送的处理结果，并将处理结果发送给用户端，以及将采集到的信息发送给仿真控制模块；分流指示模块与信息转发模块连接，用于根据各个处理单元的工作状态，向正在工作并接收到污水的处理单元的分流模块发送分流指示指令，指示分流模块将污水分流至其他处理单元。

本申请具有以下技术效果：

(1)本申请的污水处理监控方法及系统能够对污水进行分级处理，保证了最后排放的污水水质。

(2)本申请的污水处理监控方法及系统能够对处理过程进行三维仿真，方便工作人员更加直观清楚的了解处理过程。

(3)本申请的污水处理监控方法及系统能够同时处理多批污水，提高了工作效率。

(4)本申请的污水处理监控方法及系统中水流传感单元以及分流单元能够将流入的污水自动分配等级处理通道，防止污水流入正在工作中的等级通道，省时省力。

(5)本申请的污水处理监控方法及系统中的回流通道能够使检测不合格的污水进行再次处理，保证了排放后的水质。

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为本申请提供的污水处理监控方法流程图；

图2为本申请提供的污水处理监控系统的内部结构示意图；

图3为本申请提供的处理单元内部结构示意图；

图4为本申请提供的监控单元内部结构示意图；

图5为本申请提供的仿真控制模块内部结构示意图；

201—用户端；202—处理单元；203—监控单元；204—仿真控制模块；

205—提示器；301—水流传感模块；302—预判模块；303—存储模块；

304—检测模块；305—回流模块；306—分流模块；307—等级处理模块；

401—处理监控模块；402—信息采集模块；403—信息转发模块；

404—分流指示模块；501—关键位置标记模块；

502—位置点集导出模块；503—坐标转化模块；504—坐标导入模块；

505—线段链接模块；506—模型制作模块。

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。

本发明的目的在于提供一种污水处理监控方法及系统，能够对污水分级处理，对处理后的污水进行水质检测，若检测不合格则通过回流通道流入原本所属等级通道或者其他等级通道进行处理，以及能够多台处理单元同时处理污水。

实施例一

如图2所示，污水处理监控系统包括用户端201、多个处理单元202、监控单元203、仿真控制模块204以及提示器205。

示例性地，多个处理单元为多个处理设备，可以分布在系统的各个位置。示例性地，监控单元203、仿真控制模块204以及提示器205可以是集成在监控部门的监控平台，用于监控部门的工作人员监控污水处理系统。

用户端201用于向处理单元202发送指令以及接收监控单元203发送的处理结果；根据处理结果形成处理结果分析报表，能够使工作人员根据报表对处理单元进行改进或调整。

具体地，处理结果包括处理单元处理污水所需要的时间以及最终排放的污水各元素的含量。

多个处理单元202分别与用户端201、监控单元203以及提示器205连接，用于对污水进行分级及处理并向监控单元发送处理结果，以及根据监控单元203发送的分流指示指令将污水分流到其他的处理单元；处理单元202向提示器205以及监控单元203发送处理单元工作编号。

具体地，多个处理单元202能够同时处理污水，当多个处理单元202工作时，提示器205进行编号显示，避免需要处理的污水流入正在工作中的等级处理通道中。

监控单元203分别与处理单元202和用户端201连接，用于接收处理单元发送的处理结果以及处理单元工作编号，并将处理结果发送给用户端201，将处理单元的编号进行存储；

监控单元203将监控到的处理单元的实时处理图像以及处理单元工作中的高清照片发送给仿真控制模块204；

监控单元203向处理单元发送分流指示指令；

监控单元203监控整个系统的安全以及异常状态。

仿真控制模块204与监控单元203连接，用于接收监控单元203发送的处理单元202的实时处理图像以及处理单元202工作中的高清照片并进行三维图像仿真。

提示器205分别与处理单元202连接，用于接收处理单元202发送的编号显示指令并对工作中的处理单元进行编号显示。

每个所述处理单元202中设置一个污水入口、一个污水出口、三个等级处理通道，污水入口处设有第三电磁阀，用于连通污水入口和其中一个等级处理通道。每个等级处理通道的出口处设置第一电磁阀、回流通道和与污水出口连通的导出通道，该回流通道设有第二电磁阀和至少两个与不同的等级处理通道连通的分支。

具体地，污染等级分为1级、2级和3级，与之适配的所述等级处理通道分为1级处理通道、2级处理通道以及3级处理通道；

具体地，1级污水中，化学需氧量处于50-60mg/L，生化需氧量以及悬浮物处于10-15mg/L，动植物油以及石油类含量处于1-2mg/L，阴离子表面活性剂处于0.5-1mg/L。

具体地，2级污水中，化学需氧量处于60-80mg/L，生化需氧量以及悬浮物含量处于15-20mg/L，动植物油以及石油类含量处于2-3mg/L，阴离子表面活性剂含量处于1-1.5mg/L。

具体地，3级污水中，化学需氧量处于80-100mg/L，生化需氧量以及悬浮物含量处于20-30mg/L，动植物油以及石油类含量处于3-5mg/L，阴离子表面活性剂含量处于1.5-2mg/L。

示例性地，处理单元设置了三种处理方法，分别为物理法处理、化学法处理以及生物法处理。

具体地，物理法处理为1级处理通道适配的处理方法，化学法处理为2级处理通道适配的处理方法，生物法处理为3级通道适配的处理方法。

具体地，物理法为利用筛选、凝聚、和/或上浮等方法进行污水处理；化学法为利用活性污泥和/或吸附再生等方法进行污水处理；生物法为利用砂滤、活性炭和/或离子交换等方法进行污水处理。

如图3所示，每个所述处理单元202包括预判模块302、分流模块306、三个水流传感模块301、三个等级处理模块307、存储模块303、三个检测模块304以及三个回流模块305。

预判模块302设置在处理单元的污水入口处，预判模块302用于检测污水的元素含量并进行污水的污染等级划分。

水流传感模块301设置在等级处理通道内，水流传感模块301用于检测其所在的等级处理通道是否被占用。

分流模块306分别与所属处理单元的三个水流传感模块301和预判模块302连接，用于结合预判模块确定的等级处理通道和该等级处理通道的占用情况以及是否接收到监控单元发送的分流指示指令确定等级划分后的污水是否可以流入本处理单元中适配的等级处理通道。如果可以流入本处理单元中适配的等级处理通道，第三电磁阀得电，使污水入口与适配的等级处理通道连通。如果不能流入本处理单元中适配的等级处理通道，分流模块将污水流入其他处理单元适配的等级处理通道中。

水流传感器301、分流模块306能自动避免污水重复流入，并自动将污水送入未工作的处理单元中。

存储模块303用于存储污水处理程序，并根据污水所流入的等级处理通道调用适配的处理方法；

等级处理模块307设置在相应的等级处理通道内，等级处理模块307与存储模块303连接，用于根据启动的处理方法进行污水处理。

等级通道根据流入的污水进行相应的处理，优选地，1级处理通道中利用物理法进行处理；2级处理通道中利用化学法进行处理；3级处理通道中利用生物法进行处理；

检测模块304与等级处理模块307连接，用于检测等级处理通道处理完成的污水是否合格，若不合格则检测导致不合格的污水中元素种类以及含量；

示例性地，检测1级处理通道处理后的污水，若污水中化学需氧量小于50mg/L，生化需氧量以及悬浮物小于10mg/L，动植物油以及石油类含量处于小于1mg/L，阴离子表面活性剂小于0.5mg/L，则达到排放标准，能够直接排放。

检测2级处理通道处理后的污水，若污水中化学需氧量小于60mg/L，生化需氧量以及悬浮物含量小于15mg/L，动植物油以及石油类含量小于2mg/L，阴离子表面活性剂含量小于1mg/L，则达到排放标准，能够直接排放。

检测3级处理通道处理后的污水，若污水中化学需氧量小于80mg/L，生化需氧量以及悬浮物含量小于20mg/L，动植物油以及石油类含量小于3mg/L，阴离子表面活性剂含量小于1.5mg/L，则达到排放标准，能够直接排放。

回流模块305与检测模块303连接，若检测的污水不合格，则回流模块根据检测模块的检测结果确定污水回流至哪个等级处理通道，并向第一电磁阀和第二电磁阀发送指令，使第一电磁阀连通等级处理通道和回流通道，第二电磁阀连通回流通道和与回流的等级处理通道连通的分支；若检测污水合格，则回流模块向第一电磁阀发送指令，使第一电磁阀连通等级处理通道和与污水出口连通的导出通道，污水通过导出通道送入污水出口。

示例性地，若污水中的生化需氧量以及悬浮物处于10-15mg/L，动植物油以及石油类含量处于1-2mg/L，则判断其为1级污水，经处理后检测模块304检测其化学需氧量处于60-80mg/L，则通过回流模块305流入所适配的2级等级处理通道进行重新处理。

优选地，处理单元202还包括异常修复模块，用于若监控单元检测到处理单元的工作状态异常，在指定时间未等到工作人员进行修复，则处理单元202进行自我异常修复。

具体地，指定时间为20分钟。

如图4所示，监控单元203分为多个监控区域，每个所述监控区域包括处理监控模块401、信息采集模块402、信息转发模块403以及分流指示模块404；

示例性地，监控单元可以是监控显示屏，监控区域为监控显示屏中的多个监控模块。

处理监控模块401与处理单元202连接，用于监控处理单元202内部处理污水的实时过程。

信息采集模块402与处理单元202连接，用于采集处理单元工作中的高清图片。

信息转发模块403分别与处理监控模块401和信息采集模块402连接，用于接收处理单元发送的处理结果，并将处理结果发送给用户端，以及将采集到的信息发送给仿真控制模块204。

分流指示模块404与信息转发模块403连接，用于根据各个处理单元的工作状态，向正在工作并接收到第二污水的处理单元202的分流模块306发送第一分流指示指令，指示分流模块将污水送入未工作的处理单元。

优选地，监控单元203还包括病毒拦截模块、异常检测模块以及信息反馈模块。

病毒拦截模块内存储安全防护程序，用于拦截木马等病毒侵入系统。

异常检测模块用于检测处理单元202是否处于正常工作状态。

信息反馈模块与异常检测模块连接，用于将处理单元的异常工作状态反馈给监控部门的工作人员。

作为一个实施例，分流模块306、水流传感模块301以及提示器205配合使用能手动避免污水重复流入。

具体地，监控单元203还包括指令发送模块，若分流指示模块工作状态异常，则工作人员根据提示器的提示启动指令发送模块，通过指令发送模块向分流模块306发送第二分流指示指令，分流模块根据接收的占满信息以及第二分流指示指令决定将流入的污水送入未工作的处理单元中适配的等级处理通道进行处理。

如图5所示，仿真控制模块204包括模型制作模块506、关键位置标记模块501、位置点集导出模块502、坐标转化模块503、坐标导入模块504以及线段链接模块505；

模型制作模块506用于接收处理图像以及处理单元的图片并制作三维处理单元模型；

关键位置标记模块501与模型制作模块506连接，用于在三维处理单元模型中标记出关键处理位置；

具体地，关键处理位置包括预判模块302、检测模块304以及回流模块305的位置。

位置点集导出模块502与关键位置标记模块501连接，用于导出位置点集文件；

具体地，位置点集文件中包含了预判模块、检测模块以及回流模块位置的相对坐标。

坐标转化模块503与位置点集导出模块502连接，用于在位置点集文件中进行两次坐标转化；

优选地，坐标转化包括两次转化，第一次坐标转化将相对坐标转化为平面坐标，第二次坐标转化将平面坐标转化为空间坐标，为最终坐标。

优选地，第一次坐标转化利用墨卡托投影正解公式进行转化，第二次坐标转化利用墨卡托投影反解公式进行转化。

坐标导入模块504与坐标转化模块503连接，用于将转化后的最终坐标导入三维处理单元模型；

线段链接模块505与坐标导入模块504连接，用于在三维处理单元模型中进行线段链接，形成三维仿真图像。

作为一个实施例，仿真控制器设在工作环境中，作为地面站，作为另一个实施例，仿真控制器作为自主研发的APP集成在用户端。

仿真控制器设置在工作环境中，则工作人员能够实时观察处理过程，通过三维模型的直观显示，若发现异常，则能够及时进行处理。

作为另一个实施例，仿真控制器作为自主研发的APP集成在用户端中，能够在工作人员离开岗位时也能实时观察处理过程，发现问题能够及时发出指令进行相应控制。

示例性地，若工作人员通过仿真控制器发现处理单元出现异常，则发出停止指令使处理单元停止工作。

实施例二

本实施例是与实施例一污水处理监控系统所对应的污水处理监控方法。

如图1所示，污水处理监控方法具体包括以下流程：

步骤S110：处理单元判断污水的污染等级，并根据污染等级决定与污水适配的等级处理通道；

步骤S120：处理单元中与污水适配的等级处理通道对污水进行处理，并向监控单元发送工作编号。

步骤S130：处理单元对处理完成的污水进行重新检测，若检测合格，则直接排放；若不合格，则执行步骤S140：处理单元将污水通过回流通道流入原等级处理通道或该处理单元的其他等级处理通道进行重新处理。

步骤S150：处理单元向监控单元发送处理结果及处理时的实时图像，监控单元将处理结果发送给用户端，并且将处理时的实时图像发送给仿真控制模块。

示例性地，用户端可以为PC端等固定设备或手机端或平板电脑等移动设备。

优选地，污水处理监控方法还包括监控单元向提示器发送编号显示指令，将接收的处理单元工作编号发送给提示器，提示器对编号进行显示。

具体地，污水处理监控方法还包括制作三维处理单元模型，在三维处理单元模型中标记出关键处理位置，放在位置点集文件中并导出位置点集文件，在位置点集文件中进行坐标转化，将转化后的最终坐标导入三维处理单元模型，进行线段链接，形成三维仿真图像。

本申请具有以下技术效果：

(1)本申请的污水处理监控方法及系统能够对污水进行分级处理，保证了最后排放的污水水质。

(2)本申请的污水处理监控方法及系统能够对处理过程进行三维仿真，方便工作人员更加直观清楚的了解处理过程。

(3)本申请的污水处理监控方法及系统能够同时处理多批污水，提高了工作效率。

(4)本申请的污水处理监控方法及系统中水流传感单元以及分流单元能够将流入的污水自动分配等级处理通道，防止污水流入正在工作中的等级通道，省时省力。

(5)本申请的污水处理监控方法及系统中的回流通道能够使检测不合格的污水进行再次处理，保证了排放后的水质。

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 (10)

1.一种处理单元，其特征在于，所述处理单元包括一个污水入口、一个污水出口、至少两个等级处理通道，所述至少两个等级处理通道设置在所述污水入口和所述污水出口之间；

所述污水入口处设有预判模块，所述预判单元用于对污水进行污染等级划分，并根据污染等级连通所述污水入口和其中一个所述等级处理通道。

2.如权利要求1所述的处理单元，其特征在于，每个所述等级处理通道的出口设有回流通道，所述回流通道设有至少两个与不同的所述等级处理通道连通的分支；

所述等级处理通道的出口设有检测模块和回流模块，所述回流模块与所述检测模块连接，若检测的污水不合格，则所述回流模块根据所述检测模块的检测结果连通所述回流通道和需要进入的等级处理通道。

3.如权利要求1所述的处理单元，其特征在于，所述处理单元包括水流传感模块和分流模块，所述分流模块分别与所述水流传感模块和所述预判模块连接；

所述水流传感模块用于检测其所在的等级处理通道是否被占用，并向所述分流模块发送占满信息；

若所述分流模块接收到所述占满信息，则所述分流模块将污水分流至其他处理单元。

4.如权利要求1所述的处理单元，其特征在于，不同的所述等级处理通道采用不同的处理方法处理污水。

5.一种污水处理监控系统，其特征在于，包括用户端、多个处理单元、监控单元；

所述用户端用于向所述处理单元发送指令以及接收所述监控单元发送的处理结果，并根据所述处理结果形成处理结果分析报表；

所述处理单元为根据权利要求1-4所述的处理单元，所述处理单元分别与所述用户端、所述监控单元连接，所述处理单元向所述监控单元发送处理结果；

所述监控单元分别与所述处理单元和所述用户端连接，用于接收所述处理单元发送的所述处理结果，并将所述处理结果发送给所述用户端。

6.如权利要求5所述的污水处理监控系统，其特征在于，包括仿真控制模块，所述仿真控制模块与所述监控单元连接，用于对所述处理单元进行三维图像仿真。

7.如权利要求6所述的污水处理监控系统，其特征在于，所述仿真控制模块包括子模块，具体包括模型制作模块、关键位置标记模块、位置点集导出模块、坐标转化模块、坐标导入模块以及线段链接模块；

所述模型制作模块用于接收处理图像以及所述处理单元的图片并制作三维处理单元模型；

所述关键位置标记模块与所述模型制作模块连接，用于在所述三维处理单元模型中标记出关键处理位置；

所述位置点集导出模块与所述关键位置标记模块连接，用于导出位置点集文件；

所述坐标转化模块与所述位置点集导出模块连接，用于在所述位置点集文件中进行两次坐标转化；

所述坐标导入模块与所述坐标转化模块连接，用于将转化后的最终坐标导入三维处理单元模型；

所述线段链接模块与所述坐标导入模块连接，用于在所述三维处理单元模型中进行线段链接，形成三维仿真图像。

8.如权利要求7所述的污水处理监控系统，其特征在于，所述关键处理位置包括所述预判模块、检测模块以及回流模块的位置；

所述位置点集文件中包含了所述预判模块、检测模块以及回流模块位置的相对坐标。

9.如权利要求5所述的污水处理监控系统，其特征在于，包括提示器，所述提示器分别与所述处理单元连接，用于对工作中的所述处理单元进行编号显示。

10.如权利要求5所述的污水处理监控系统，其特征在于，所述监控单元包括处理监控模块、信息采集模块、信息转发模块以及分流指示模块；

所述处理监控模块与所述处理单元连接，用于监控所述处理单元内部处理污水的实时过程；

所述信息采集模块与所述处理单元连接，用于采集所述处理单元工作中的高清图片；

所述信息转发模块分别与所述处理监控模块和所述信息采集模块连接，用于接收所述处理单元发送的处理结果，并将所述处理结果发送给用户端，以及将采集到的信息发送给仿真控制模块；

所述分流指示模块与所述信息转发模块连接，用于根据各个所述处理单元的工作状态，向正在工作并接收到污水的处理单元的所述分流模块发送分流指示指令，指示分流模块将污水分流至其他处理单元。