CN110297018A - 一种排水管网污染物排放溯源的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种排水管网污染物排放溯源的方法及装置，包括：水质监测模块，共设有多个，分别设于排水管网各监测点；供电设备，共设有多个，分别与对应水质监测模块连接，用于为其供电；信号发射系统，共设有多个，分别与对应水质监测模块，用于对外发送由水质监测模块采集的数据；云服务平台，与信号发射系统连接，用于接收水质监测模块采集的数据进行处理得到预警值，并在超出预警值时结合水质监测模块的位置信息进行溯源，以及报警；移动终端，与云服务平台连接，用于接收报警信息以及水质信息。与现有技术相比，本发明能够实现多节点、多参数实时监测并进行预警，从而方便对工业污染源排水管网污染物排放进行溯源。
Description
技术领域
本发明涉及一种排水管网污染溯源的方法，尤其是涉及一种排水管网污染物排放溯源设备。
背景技术
城市排水管网系统用于排放城市生活污水、雨水和工业污水。由于城市排水系统中管道数量庞大、错综复杂，调度管理难度较大。同时，由于工业企业涉及范围广泛，所排放废水性质千差万别，物质成分也较复杂，其生产废水中常含有重金属、有毒有机物等对污水生物处理系统造成威胁的污染物质。目前，我国针对工业废水排放的监测设施和监管制度尚不够完善，企业偷排、不达标排放现象时常出现，导致大量有毒物质经城市排水管网进入城市污水厂，常对城市污水处理厂污水生物处理系统正常功能的造成严重影响。
城市污水排放管网在线检测虽然也有一定的研究，例如中国专利CN108488632A公开了一种城市污水排放管网检测装置及其检测方法，中国专利CN208283381U则公开了一种环境污染源溯源装置，两者先后公开了用于城市排水管网中检测污水排放的装置。但前者主要是针对于等能够通过城市污水排水管网中检测电导率值监测污水排放管网中是否有水、污水还是雨水，以及淤泥的高度等，并未对管网水质参数分析及工业污染源溯源；后者为通过河道内每个检测筒内部设有的溶氧检测探头、电导率测试仪和浊度仪，能够对河道水的参数原位监测，诊断是否为企业偷排，该专利只能进行单点监测，不能实现排水管网多节点、多模块水质监测与污染源溯源。为此我们提出一种基于排水管网关键节点水质水量实时在线多参数监测的工业污染源排放溯源系统用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种排水管网污染物排放溯源设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种排水管网污染物排放溯源设备，包括：
水质监测模块，共设有多个，分别设于收集工业废水的排水管网的关键节点；
供电设备，共设有多个，分别与对应水质监测模块连接，用于为其供电；
信号发射系统，共设有多个，分别与对应水质监测模块，用于对外发送由水质监测模块采集的数据；
云服务平台，与信号发射系统连接，用于接收水质监测模块采集的数据进行处理得到预警值，并在超出预警值时结合水质监测模块的位置信息进行溯源，以及报警；
移动终端，与云服务平台连接，用于接收报警信息以及水质信息。
所述供电设备为微生物燃料电池，且供电设备与水质监测模块一一对应。
所述水质监测模块包括电导率仪。
所述水质监测模块还包括温度计、ORP在线监测仪、COD监测仪、氨氮在线监测仪、总氮在线监测仪。
所述设备还包括现场报警模块，该现场报警模块与对应信号发射系统连接，根据水质监测模块的监测结果，现场报警系统进行水质水位监测报警和防盗报警。
所述云服务平台包括云服务器、数据处理器中心和终端管理平台，所述云服务器分别与信号发射系统、数据处理中心和移动终端连接，所述数据处理中心与终端管理平台连接；
所述水质监测模块的监测数据通过对应信号发射系统上传至云服务器经过数据处理中心进行数据处理，最终传输到终端管理平台。
所述数据处理中心通过水质水位多元相关性分析和多参数多元回归分析算法得到水质水量的阈值范围，得到预警值，进而对排放异常点进行溯源定位。
所述水质监测模块设置于排水管网中工业废水排放异常部分。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)利用物联网技术，搭建云服务平台，实时多节点、多模块原位监测，从而方便对工业污染源排水管网污染物排放进行溯源。
2)具有工业污染源排放关键节点的水质水位监测与预警，如电导率、温度、ORP、COD、氨氮、总氮等多种水质参数变化分析，可对工业污染源的超标排放进行预警及溯源，并可以对下游污水处理厂进行冲击负荷提醒，及时采取措施保障污水处理稳定运行和达标排放。
3)采用微生物燃料电池(MFC)为水质水位监测系统原位供电，不需外来供电，可持续低成本连续运行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、供电设备，2、水质监测模块，3、信号发射系统，4、报警模块，5、移动终端，6、云服务器，7、数据处理中心，8、终端管理平台，21、电导率仪，22、温度计，23、ORP在线监测仪，24、COD监测仪，25、氨氮在线监测仪，26、总氮在线监测仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种排水管网污染物排放溯源设备，如1所示，包括：
水质监测模块2，共设有多个，分别设于收集工业废水的排水管网的关键节点；
供电设备1，共设有多个，分别与对应水质监测模块2连接，用于为其供电；
信号发射系统3，共设有多个，分别与对应水质监测模块2，用于对外发送由水质监测模块2采集的数据；
云服务平台，与信号发射系统3连接，用于接收水质监测模块2采集的数据进行处理得到预警值，并在超出预警值时结合水质监测模块的位置信息进行溯源，以及报警；
移动终端5，与云服务平台连接，用于接收报警信息以及水质信息。
供电设备1为微生物燃料电池，无需外部供电，且供电设备1与水质监测模块2一一对应。
水质监测模块2包括电导率仪。水质监测模块2还包括温度计、ORP在线监测仪、COD监测仪、氨氮在线监测仪、总氮在线监测仪，可实现多参数、多模块原位水质监测。
设备还包括现场报警模块4，该现场报警模块与对应信号发射系统3连接，根据水质监测模块2的监测结果，现场报警系统4进行工业污染源排放报警和防盗报警。
云服务平台包括云服务器6、数据处理器中心7和终端管理平台8，云服务器6分别与信号发射系统3、数据处理中心7和移动终端5连接，数据处理中心7与终端管理平台8连接；
水质监测模块2的监测数据通过对应信号发射系统3上传至云服务器6经过数据处理中心7进行数据处理，最终传输到终端管理平台8。
数据处理中心7通过水质水位多元相关性分析和多参数多元回归分析算法得到水质水量的阈值范围，得到预警值，进而对排放异常点进行溯源定位。
水质监测模块2设置于排水管网中工业废水排放异常部分。
具体操作步骤如下：供电设备1在无电的情况下采用微生物燃料电池(MFC)为水质水位监测系统原位供电，不需外来供电，可持续低成本运行。水质监测模块2中的各仪器均为在线监测仪，与检查井集成形成信号发射系统3发射水质监测模块所得到的监测数据，根据水质监测模块的监测结果现场报警系统进行水质水位监测报警和防盗报警。水质监测模块2的监测数据上传至云服务器6经过数据处理中心7进行数据处理，最终传输到终端管理平台8。数据处理中心7通过水质水位多元相关性分析和多参数多元回归分析等算法得到水质水量的阈值范围，提出预警值。在工业废水排放异常的管网设置在线监测节点，并在这些关键节点设置工业废水水质波动的电导率在线监测设备，构建工业污染源排放的溯源监控预警系统，通过关键节点电导率的变化为工业企业水质排放监控和对应对污水厂进水水质冲击的预警预报提供数据支持。终端管理平台为接警管理平台，当水质水位监测点的水质传感器的值超过设定警界值，终端传感器会把超限值报告的报警信息传送给接警平台，同时手机app及时接收到水质水位监测系统超出阈值范围的预警警报，接警平台能对设备进管理，配置。
Claims (7)
1.一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，包括：
水质监测模块(2)，共设有多个，分别设于收集工业废水的排水管网的关键节点；
供电设备(1)，共设有多个，分别与对应水质监测模块(2)连接，用于为其供电；
信号发射系统(3)，共设有多个，分别与对应水质监测模块(2)，用于对外发送由水质监测模块(2)采集的数据；
云服务平台，与信号发射系统(3)连接，用于接收水质监测模块(2)采集的数据进行处理得到预警值，并在超出预警值时结合水质监测模块的位置信息进行溯源，以及报警；
移动终端(5)，与云服务平台连接，用于接收报警信息以及水质信息。
2.根据权利要求1所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述供电设备(1)为微生物燃料电池，且供电设备(1)与水质监测模块(2)一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述水质监测模块(2)包括电导率仪。
4.根据权利要求1所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述水质监测模块(2)还包括温度计、ORP在线监测仪、COD监测仪、氨氮在线监测仪、总氮在线监测仪。
5.根据权利要求1所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述设备还包括现场报警模块(4)，该现场报警模块与对应信号发射系统(3)连接，根据水质监测模块(2)的监测结果，现场报警系统(4)进行工业污染源排放报警和防盗报警。
6.根据权利要求1所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述云服务平台包括云服务器(6)、数据处理器中心(7)和终端管理平台(8)，所述云服务器(6)分别与信号发射系统(3)、数据处理中心(7)和移动终端(5)连接，所述数据处理中心(7)与终端管理平台(8)连接；
所述水质监测模块(2)的监测数据通过对应信号发射系统(3)上传至云服务器(6)经过数据处理中心(7)进行数据处理，最终传输到终端管理平台(8)。
7.根据权利要求6所述的一种排水管网污染物排放溯源设备，其特征在于，所述数据处理中心(7)通过水质水位多元相关性分析和多参数多元回归分析算法得到水质水量的阈值范围，得到预警值，进而对排放异常点进行溯源定位。
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