CN112857471B - 工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台 - Google Patents

工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台 Download PDF

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CN112857471B CN202110396694.5A CN202110396694A CN112857471B CN 112857471 B CN112857471 B CN 112857471B CN 202110396694 A CN202110396694 A CN 202110396694A CN 112857471 B CN112857471 B CN 112857471B
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Abstract

本发明公开提供的工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台。包括区域划分模块、水池基本参数获取模块、水位检测模块、图像采集模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、分析云平台、数据库和预警中心，进而通过图像采集模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块并结合分析云平台对该化工废水池水面漂浮物、水质参数和该化工废水池底的沉淀物进行了全面的检测和细致的分析，解决了传统监测方式监测内容具有片面性和检测过程繁琐的问题，有效的提高了该化工废水检测结果的参考性，节省了大量的时间成本和人力成本，同时大大的提高了对化工废水处理和排放的监测效率。

Description

工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台
技术领域
本发明属于废水处理排放监测技术领域，涉及到工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台。
背景技术
随着社会经济发展需求的增大，很多化工产业都加大了生产，生产所制造的废水量也随之加大，由于化工产业生产的废水会对环境造成严重的破坏，因此对应化工废水处理排放的监测是十分有必要的。
传统的化工废水处理排放的监测主要是针对与对废水中污染物元素的含量进行检测，检测过程比较繁琐并且检测内容比较单一，因此传统的的化工废水处理排放的监测方式还存在了一定的问题，一方面，没有对废水池的水面和水底进行检测，检测内容具有片面性，无法保证监测结果的参考性，一方面，传统的化工废水处理排放的监测需要大量的时间成本和人力成本，另一方面无法对化工废水进行有效的处理和排放。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，实现了对化工废水处理排放高效监测；
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，包括：区域划分模块、水池基本参数获取模块、水位检测模块、图像采集模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、分析云平台、数据库和预警中心；
所述云分析平台分别与水位检测模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、数据库和预警中心连接，水池基本参数获取模块分别与区域划分模块和水位检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块、数据库和云分析平台连接；
所述区域划分模块用于将化工废水池按照平面网格式的划分方法进行区域划分，进而得到划分的各子区域，将划分的子区域按照预设顺序进行编号，并依次标记为1，2，...i,...n；
所述水池基本参数获取模块用于对该化工废水池的基本参数进行获取，进而通过激光测距仪对该化工废水池的基本参数进行检测，其中，水池的基本参数包括水池的长度、宽度和深度，进而获取该化工废水池对应的长度、宽度和深度；
所述水位检测模块包括若干水位传感器，其分别安装在各子区域内，其分别用于对各子区域的水位进行进检测，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，进而构建各采集时间段各子区域水位集合Lt(Lt1,Lt2,...Lti,...Ltn)，其中Lti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水，t表示采集时间段,t＝1,2,...k,...v,将各采集时间段各子区域水位集合发送至云分析平台；
所述图像采集模块包括若干三维摄像头，其分别安装在各子区域内，其用于各子区域的水面进行图像采集，进而按照预设的采集时间段分别对各子区域的水面进行图像采集，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像，进而构建各采集时间段各子区域水面三维图像集合Ft(Ft1,Ft2,...Fti,...Ftn)，Fti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水面三维图像，进而将各采集时间段各子区域水面三维图像集合发送至图像预处理模块；
所述图像预处理模块用于对图像采集模块采集的水面图像进而处理，并判断处理后的水面图像是否存在悬浮物，其具体处理过程的步骤为：
A1、接收图像采集模块发送的各采集时间段各子区域水面三维图像集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像；
A2、将各采集时间段各子区域对应的水面三维图像与数据库中存储的该化工废水池水面的标准三维图像进行对比，分析是否存在异常，若某采集时间段某子区域的水面三维图像存在异常，则将该子区域记为悬浮物子区域；
A3、统计悬浮物子区域的数量，并将悬浮物子区域按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...u,...c,进而对各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行降噪和滤波处理，进而获取处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像；
A4、根据获取的处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像，进而将处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行特征提取，进而获取各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的轮廓，进而获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积；
A5、根据获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积，将各采集时间段各悬浮物子区域水面悬浮物的体积进行对比筛选，进而调取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而构建各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合T(T1,T2,...Tu,...Tc)，Tu表示第u个悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而将各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合发送至云分析平台；
所述水质参数检测模块包括若干参数检测设备，其用于对该化工废水池内对应的水质参数进行检测，其中水质参数包括水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，进而利用参数检测设备中的酸碱度检测仪对该化工废水池内的水体的pH值进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内废水对应的pH值，进而利用参数检测设备中的溶氧量测定仪对该化工废水池内水体的BOD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，同时利用参数检测设备中的需氧量测定仪对对该化工废水池内水体的COD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，进而将各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量发送至云分析平台；
所述沉淀物检测模块用于对该化工废水池内池底的沉淀物进行检测，进而利用超声波测厚仪对各子区域的池底的沉淀物进行检测，进而获取各子区域池底沉淀物对应的厚度，进而构建该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合H(H1,H2,...Hi,...Hn)，Hi表示该采集时间段第i个子区域对应池底沉淀物的厚度，进而将各子区域池底沉淀物厚度集合发送至云分析平台；
所述云分析平台用于接收图像预处理模块发送的各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合和水位检测模块发送的各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，根据各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积进而统计该化工废水池对应的悬浮物的总体积，根据各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，将各采集时间段各子区域对应的水位进行对比筛选进而获取各子区域对应的最高水位，进而统计该化工废水池对应的水位，其中，该化工废水池对应的水位的计算公式为
Figure GDA0003754454790000041
L′表示该化工废水池对应的水位，Ldmax表示第d个子区域水体对应的最高水位，d表示子区域编号，d＝1,2,...i,...n,进而根据该化工废水池对应的长度和宽度，进而统计该化工废水池水体对应的体积，将该化工废水池对应的悬浮物的总体积与该化工废水池水体对应的体积进行对比，进而统计水体悬浮物排放安全影响系数；
所述云分析平台用于接收水质参数检测模块发送的各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值与该化工废水池内水体对应的标准pH值进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值大于该化工废水池内水体对应的标准pH值，将该采集时间段记为pH值异常时间段，进而该pH值异常时间段水体对应的pH值发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量与该化工废水池内水体对应的标准BOD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量大于该化工废水池内水体对应的标准BOD含量，将该采集时间段记为BOD含量异常时间段，进而该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数，将各采集时间段化工废水池内水体对应的COD含量与该化工废水池内水体对应的标准COD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量大于该化工废水池内水体对应的标准COD含量，将该采集时间段记为COD含量异常时间段，进而该COD含量异常时间段水体对应的COD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数，进而根据统计的各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数、各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数和各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数,进而统计水质参数综合排放安全影响系数；
所述云分析平台用于接收沉淀物检测模块发送的该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合，进而获取该采集时间段各子区域池底沉淀物对应的厚度，根据该采集时间段池底沉淀物对应的厚度，进而调取各沉淀物厚度对应的排放影响系数，并记为H,进而根据各子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数进而统计该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数；
云分析平台根据统计的水体悬浮物排放安全影响系数、水质参数综合排放安全影响系数和该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数进而统计该化工废水排放综合安全影响系数；
所述数据库用于存储该化工废水池水面的标准三维图像、该化工废水池内水体对应的标准pH值、该化工废水池内水体对应的标准BOD含量、该化工废水池内水体对应的标准COD含量和各沉淀物厚度对应的排放影响系数；
所述预警中心用于接收云分析平台发送的该pH值异常时间段水体对应的pH值、该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量和该COD含量异常时间段水体对应的COD含量，当预警中心接收到云分析平台发送的指令时，进而按照指令进行相应预警。
进一步地，所述水体悬浮物排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000061
α表示水体悬浮物对应的排放安全影响系数，Tr表示第r个悬浮子区域水面悬浮物对应的最大体积，r表示悬浮物子区域编号，r＝1,2,...u,...c,a表示该化工废水池对应的长度，b表示该化工废水池对应的宽度。
进一步地，所述各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000062
S′t表示第t个采集时间段对应的水体酸碱度排放安全影响系数，St表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值，St标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准pH值，t表示采集时间段，t＝1,2,...k,...v。
进一步地，所述各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000071
R′t表示第t个采集时间段对应的水体BOD含量排放安全影响系数，Rt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，Rt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准BOD含量。
进一步地，所述所述各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000072
X′t表示第t个采集时间段对应的水体COD含量排放安全影响系数，Xt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，Xt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准COD含量。
进一步地，所述水质参数综合排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000073
β表示水质参数综合排放安全影响系数。
进一步地，所述该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000074
λ表示该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数，n表示子区域数量，Hd第d个子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数，d表示子区域编号，d＝1，2，...i，...n。
进一步地，所述该化工废水排放综合安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000075
Q表示该化工废水排放综合安全影响系数。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，通过图像采集模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块并结合分析云平台对该化工废水池水面漂浮物、水质参数和该化工废水池底的沉淀物进行了全面的检测和分析，解决了传统监测方式监测内容具有片面性的问题，有效的提高了检测结果的参考性，节省了大量的时间成本和人力成本，同时大大的提高了对化工废水处理和排放的监测效率。
(2)本发明在水位检测模块，通过水位传感器对该化工废水池的水位进行了实时的检测，有效的提升了对该化工废水池的水位的检测效率，同时同时过实时的检测和数据更新，保障了检测结果的真实性。
(3)本发明在预警中心，当该化工废水池的水体参数超过标准值时，通过及时预警，有效的避免了因废水排放而给环境造成的污染，同时通过预警中心的预警，有效的提升了对废水的处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示，本发明提供了工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，包括：区域划分模块、水池基本参数获取模块、水位检测模块、图像采集模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、分析云平台、数据库和预警中心；
所述云分析平台分别与水位检测模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、数据库和预警中心连接，水池基本参数获取模块分别与区域划分模块和水位检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块、数据库和云分析平台连接；
所述区域划分模块用于将化工废水池按照平面网格式的划分方法进行区域划分，进而得到划分的各子区域，将划分的子区域按照预设顺序进行编号，并依次标记为1，2，...i,...n；
所述水池基本参数获取模块用于对该化工废水池的基本参数进行获取，进而通过激光测距仪对该化工废水池的基本参数进行检测，其中，水池的基本参数包括水池的长度、宽度和深度，进而获取该化工废水池对应的长度、宽度和深度；
所述水位检测模块包括若干水位传感器，其分别安装在各子区域内，其分别用于对各子区域的水位进行进检测，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，进而构建各采集时间段各子区域水位集合Lt(Lt1,Lt2,...Lti,...Ltn)，其中Lti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水，t表示采集时间段,t＝1,2,...k,...v,将各采集时间段各子区域水位集合发送至云分析平台；
本发明实施例在水位检测模块，通过水位传感器对该化工废水池的水位进行了实时的检测，有效的提升了对该化工废水池的水位的检测效率，同时同时过实时的检测和数据更新，保障了检测结果的真实性。
所述图像采集模块包括若干三维摄像头，其分别安装在各子区域内，其用于各子区域的水面进行图像采集，进而按照预设的采集时间段分别对各子区域的水面进行图像采集，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像，进而构建各采集时间段各子区域水面三维图像集合Ft(Ft1,Ft2,...Fti,...Ftn)，Fti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水面三维图像，进而将各采集时间段各子区域水面三维图像集合发送至图像预处理模块；
本发明实施例在图像采集模块通过对各子区域的水面进行三维图像采集，便于对各子区域悬浮物体积的获取；
所述图像预处理模块用于对图像采集模块采集的水面图像进而处理，并判断处理后的水面图像是否存在悬浮物，其具体处理过程的步骤为：
A1、接收图像采集模块发送的各采集时间段各子区域水面三维图像集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像；
A2、将各采集时间段各子区域对应的水面三维图像与数据库中存储的该化工废水池水面的标准三维图像进行对比，分析是否存在异常，若某采集时间段某子区域的水面三维图像存在异常，则将该子区域记为悬浮物子区域；
A3、统计悬浮物子区域的数量，并将悬浮物子区域按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...u,...c,进而对各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行降噪和滤波处理，进而获取处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像；
A4、根据获取的处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像，进而将处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行特征提取，进而获取各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的轮廓，进而获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积；
A5、根据获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积，将各采集时间段各悬浮物子区域水面悬浮物的体积进行对比筛选，进而调取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而构建各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合T(T1,T2,...Tu,...Tc)，Tu表示第u个悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而将各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合发送至云分析平台；
本发明实施例在图像预处理模块，通过过对各悬浮物子区域对应的水面图像进行处理，进而获取了各悬浮物子区域对应水面悬浮物的体积，为后续对水面悬浮物的分析提供了参考。
所述水质参数检测模块包括若干参数检测设备，其用于对该化工废水池内对应的水质参数进行检测，其中水质参数包括水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，进而利用参数检测设备中的酸碱度检测仪对该化工废水池内的水体的pH值进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内废水对应的pH值，进而利用参数检测设备中的溶氧量测定仪对该化工废水池内水体的BOD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，同时利用参数检测设备中的需氧量测定仪对对该化工废水池内水体的COD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，进而将各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量发送至云分析平台；
本发明实施例在水质参数检测模块通过参数检测设备对该化工废水池内对应的水质参数进行检测，有效的提升了对该化工废水池内对应的水质参数的检测效率，同时保障了检测数据的实时性和准确性。
所述沉淀物检测模块用于对该化工废水池内池底的沉淀物进行检测，进而利用超声波测厚仪对各子区域的池底的沉淀物进行检测，进而获取各子区域池底沉淀物对应的厚度，进而构建该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合H(H1,H2,...Hi,...Hn)，Hi表示该采集时间段第i个子区域对应池底沉淀物的厚度，进而将各子区域池底沉淀物厚度集合发送至云分析平台；
本发明实施例在沉淀物检测模块，通过利用超声波测厚仪对各子区域的池底的沉淀物进行检测，为后续对池底的沉淀物提供了数据基础。
所述云分析平台用于接收图像预处理模块发送的各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合和水位检测模块发送的各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，根据各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积进而统计该化工废水池对应的悬浮物的总体积，根据各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，将各采集时间段各子区域对应的水位进行对比筛选进而获取各子区域对应的最高水位，进而统计该化工废水池对应的水位，其中，该化工废水池对应的水位的计算公式为
Figure GDA0003754454790000121
L′表示该化工废水池对应的水位，Ldmax表示第d个子区域水体对应的最高水位，d表示子区域编号，d＝1,2,...i,...n,进而根据该化工废水池对应的长度和宽度，进而统计该化工废水池水体对应的体积，将该化工废水池对应的悬浮物的总体积与该化工废水池水体对应的体积进行对比，进而统计水体悬浮物排放安全影响系数，其中，水体悬浮物排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000122
α表示水体悬浮物对应的排放安全影响系数，Tr表示第r个悬浮子区域水面悬浮物对应的最大体积，r表示悬浮物子区域编号，r＝1,2,...u,...c,a表示该化工废水池对应的长度，b表示该化工废水池对应的宽度；
所述云分析平台用于接收水质参数检测模块发送的各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值与该化工废水池内水体对应的标准pH值进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值大于该化工废水池内水体对应的标准pH值，将该采集时间段记为pH值异常时间段，进而该pH值异常时间段水体对应的pH值发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数，其中，各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000131
S′t表示第t个采集时间段对应的水体酸碱度排放安全影响系数，St表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值，St标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准pH值，t表示采集时间段，t＝1,2,...k,...v，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量与该化工废水池内水体对应的标准BOD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量大于该化工废水池内水体对应的标准BOD含量，将该采集时间段记为BOD含量异常时间段，进而该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数，其中，各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000132
R′t表示第t个采集时间段对应的水体BOD含量排放安全影响系数，Rt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，Rt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准BOD含量，将各采集时间段化工废水池内水体对应的COD含量与该化工废水池内水体对应的标准COD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量大于该化工废水池内水体对应的标准COD含量，将该采集时间段记为COD含量异常时间段，进而该COD含量异常时间段水体对应的COD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数，其中，各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000141
X′t表示第t个采集时间段对应的水体COD含量排放安全影响系数，Xt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，Xt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准COD含量，进而根据统计的各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数、各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数和各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数,进而统计水质参数综合排放安全影响系数，其中，水质参数综合排放安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000142
β表示水质参数综合排放安全影响系数；
所述云分析平台用于接收沉淀物检测模块发送的该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合，进而获取该采集时间段各子区域池底沉淀物对应的厚度，根据该采集时间段池底沉淀物对应的厚度，进而调取各沉淀物厚度对应的排放影响系数，并记为H,进而根据各子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数进而统计该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数，其中，该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000143
λ表示该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数，n表示子区域数量，Hd第d个子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数，d表示子区域编号，d＝1，2，...i，...n；
云分析平台根据统计的水体悬浮物排放安全影响系数、水质参数综合排放安全影响系数和该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数进而统计该化工废水排放综合安全影响系数，其中，该化工废水排放综合安全影响系数计算公式为
Figure GDA0003754454790000144
Q表示该化工废水排放综合安全影响系数；
本发明实施例在云分析平台，通过对该化工废水池水面漂浮物、水质参数和该化工废水池底的沉淀物这三个方面进行检测，进而对该化工废水池从水面、水中和水下进行了全面的分析，解决了传统监测方式监测内容具有片面性的问题，有效的提高了检测结果的参考性，节省了大量的时间成本和人力成本，同时大大的提高了对化工废水处理和排放的监测效率。
所述数据库用于存储该化工废水池水面的标准三维图像、该化工废水池内水体对应的标准pH值、该化工废水池内水体对应的标准BOD含量、该化工废水池内水体对应的标准COD含量和各沉淀物厚度对应的排放影响系数；
所述预警中心用于接收云分析平台发送的该pH值异常时间段水体对应的pH值、该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量和该COD含量异常时间段水体对应的COD含量，当预警中心接收到云分析平台发送的指令时，进而按照指令进行相应预警。
本发明实施例在预警中心，当该化工废水池的水体参数超过标准值时，通过及时预警，有效的避免了因废水排放而给环境造成的污染，同时通过预警中心的预警，有效的提升了对废水的处理效率。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，其特征在于：包括区域划分模块、水池基本参数获取模块、水位检测模块、图像采集模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、云分析平台、数据库和预警中心；
所述云分析平台分别与水位检测模块、图像预处理模块、水质参数检测模块、沉淀物检测模块、数据库和预警中心连接，水池基本参数获取模块分别与区域划分模块和水位检测模块连接，图像预处理模块分别与图像采集模块、数据库和云分析平台连接；
所述区域划分模块用于将化工废水池按照平面网格式的划分方法进行区域划分，进而得到划分的各子区域，将划分的子区域按照预设顺序进行编号，并依次标记为1，2，...i,...n；
所述水池基本参数获取模块用于对该化工废水池的基本参数进行获取，进而通过激光测距仪对该化工废水池的基本参数进行检测，其中，水池的基本参数包括水池的长度、宽度和深度，进而获取该化工废水池对应的长度、宽度和深度；
所述水位检测模块包括若干水位传感器，其分别安装在各子区域内，其分别用于对各子区域的水位进行进检测，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，进而构建各采集时间段各子区域水位集合Lt(Lt1，Lt2，...Lti，...Ltn)，其中Lti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水位，t表示采集时间段,t＝1,2,...k,...v,将各采集时间段各子区域水位集合发送至云分析平台；
所述图像采集模块包括若干三维摄像头，其分别安装在各子区域内，其用于各子区域的水面进行图像采集，进而按照预设的采集时间段分别对各子区域的水面进行图像采集，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像，进而构建各采集时间段各子区域水面三维图像集合Ft(Ft1，Ft2，...Fti，...Ftn)，Fti表示第t个采集时间段第i个子区域对应的水面三维图像，进而将各采集时间段各子区域水面三维图像集合发送至图像预处理模块；
所述图像预处理模块用于对图像采集模块采集的水面图像进而处理，并判断处理后的水面图像是否存在悬浮物，其具体处理过程的步骤为：
A1、接收图像采集模块发送的各采集时间段各子区域水面三维图像集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水面三维图像；
A2、将各采集时间段各子区域对应的水面三维图像与数据库中存储的该化工废水池水面的标准三维图像进行对比，分析是否存在异常，若某采集时间段某子区域的水面三维图像存在异常，则将该子区域记为悬浮物子区域；
A3、统计悬浮物子区域的数量，并将悬浮物子区域按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...u,...c,进而对各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行降噪和滤波处理，进而获取处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像；
A4、根据获取的处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像，进而将处理后的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面三维图像进行特征提取，进而获取各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的轮廓，进而获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积；
A5、根据获取的各采集时间段各悬浮物子区域对应的水面悬浮物的体积，将各采集时间段各悬浮物子区域水面悬浮物的体积进行对比筛选，进而调取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而构建各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合T(T1，T2，...Tu，...Tc)，Tu表示第u个悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，进而将各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合发送至云分析平台；
所述水质参数检测模块包括若干参数检测设备，其用于对该化工废水池内对应的水质参数进行检测，其中水质参数包括水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，进而利用参数检测设备中的酸碱度检测仪对该化工废水池内的水体的pH值进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内废水对应的pH值，进而利用参数检测设备中的溶氧量测定仪对该化工废水池内水体的BOD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，同时利用参数检测设备中的需氧量测定仪对该化工废水池内水体的COD含量进行检测，进而获取各采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，进而将各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量发送至云分析平台；
所述沉淀物检测模块用于对该化工废水池内池底的沉淀物进行检测，进而利用超声波测厚仪对各子区域的池底的沉淀物进行检测，进而获取各子区域池底沉淀物对应的厚度，进而构建该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合H(H1，H2，...Hi，...Hn)，Hi表示该采集时间段第i个子区域对应池底沉淀物的厚度，进而将各子区域池底沉淀物厚度集合发送至云分析平台；
所述云分析平台用于接收图像预处理模块发送的各悬浮物子区域水面悬浮物体积集合和水位检测模块发送的各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积，根据各悬浮物子区域水面悬浮物对应的最大体积进而统计该化工废水池对应的悬浮物的总体积，根据各采集时间段各子区域水位集合，进而获取各采集时间段各子区域对应的水位，将各采集时间段各子区域对应的水位进行对比筛选进而获取各子区域对应的最高水位，进而统计该化工废水池对应的水位，其中，该化工废水池对应的水位的计算公式为
Figure FDA0003754454780000031
L′表示该化工废水池对应的水位，Ldmax表示第d个子区域水体对应的最高水位，d表示子区域编号，d＝1,2,...i,...n,进而根据该化工废水池对应的长度和宽度，进而统计该化工废水池水体对应的体积，将该化工废水池对应的悬浮物的总体积与该化工废水池水体对应的体积进行对比，进而统计水体悬浮物排放安全影响系数；
所述云分析平台用于接收水质参数检测模块发送的各采集时间段化工废水池内水体对应的pH值、BOD含量和COD含量，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值与该化工废水池内水体对应的标准pH值进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值大于该化工废水池内水体对应的标准pH值，将该采集时间段记为pH值异常时间段，进而该pH值异常时间段水体对应的pH值发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数，将各采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量与该化工废水池内水体对应的标准BOD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量大于该化工废水池内水体对应的标准BOD含量，将该采集时间段记为BOD含量异常时间段，进而该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数，将各采集时间段化工废水池内水体对应的COD含量与该化工废水池内水体对应的标准COD含量进行对比，若某采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量大于该化工废水池内水体对应的标准COD含量，将该采集时间段记为COD含量异常时间段，进而该COD含量异常时间段水体对应的COD含量发送至预警中心，进而统计各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数，进而根据统计的各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数、各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数和各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数,进而统计水质参数综合排放安全影响系数；
所述云分析平台用于接收沉淀物检测模块发送的该采集时间段各子区域池底沉淀物厚度集合，进而获取该采集时间段各子区域池底沉淀物对应的厚度，根据该采集时间段池底沉淀物对应的厚度，进而调取各沉淀物厚度对应的排放影响系数，并记为H,进而根据各子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数进而统计该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数；
云分析平台根据统计的水体悬浮物排放安全影响系数、水质参数综合排放安全影响系数和该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数进而统计该化工废水排放综合安全影响系数；
所述数据库用于存储该化工废水池水面的标准三维图像、该化工废水池内水体对应的标准pH值、该化工废水池内水体对应的标准BOD含量、该化工废水池内水体对应的标准COD含量和各沉淀物厚度对应的排放影响系数；
所述预警中心用于接收云分析平台发送的该pH值异常时间段水体对应的pH值、该BOD含量异常时间段水体对应的BOD含量和该COD含量异常时间段水体对应的COD含量，当预警中心接收到云分析平台发送的指令时，进而按照指令进行相应预警；
所述水体悬浮物排放安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000051
α表示水体悬浮物对应的排放安全影响系数，Tr表示第r个悬浮子区域水面悬浮物对应的最大体积，r表示悬浮物子区域编号，r＝1,2,...u,...c,a表示该化工废水池对应的长度，b表示该化工废水池对应的宽度；
所述该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000052
λ表示该化工废水池池底沉淀物厚度对应的综合排放影响系数，n 表示子区域数量，Hd第d个子区域池底沉淀物厚度对应的排放影响系数，d表示子区域编号，d＝1，2，...i，...n；
所述该化工废水排放综合安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000061
Q表示该化工废水排放综合安全影响系数；
所述水质参数综合排放安全影响系数计算公式为
Figure DEST_PATH_GDA0003754454790000073
β表示水质参数综合排放安全影响系数，St′表示第t个采集时间段对应的水体酸碱度排放安全影响系数，Rt′表示第t个采集时间段对应的水体BOD含量排放安全影响系数，Xt′表示第t个采集时间段对应的水体COD含量排放安全影响系数。
2.根据权利要求1所述的工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，其特征在于：所述各采集时间段水体酸碱度排放安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000063
St表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的pH值，St标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准pH值，t表示采集时间段，t＝1,2,...k,...v。
3.根据权利要求1所述的工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，其特征在于：所述各采集时间段水体BOD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000064
Rt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的BOD含量，Rt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准BOD含量。
4.根据权利要求1所述的工业物联网的化工废水处理排放在线监测预警管理云平台，其特征在于：所述各采集时间段水体COD含量排放安全影响系数计算公式为
Figure FDA0003754454780000071
Xt表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的COD含量，Xt标准表示第t个采集时间段该化工废水池内水体对应的标准COD含量。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113256037B (zh) * 2021-07-14 2021-09-28 深圳市格云宏邦环保科技有限公司 非稳态废水排放预测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113706834A (zh) * 2021-08-25 2021-11-26 广德绿巨人环境管理咨询有限公司 超标违排报警的实时推送提醒系统及其推送方法
CN115358575B (zh) * 2022-08-18 2024-01-26 佛山智一达企业管理咨询有限公司 一种基于工业互联网的建材生产制造智能管理系统
CN116161725B (zh) * 2023-04-14 2023-07-18 南京尊龙新材料科技有限公司 催化剂生产工艺中废水排放区间划分方法和电子设备
CN117054676B (zh) * 2023-10-13 2023-12-19 山西智合清浩环保技术服务有限公司 废水在线监测设备的运维智能控制系统
CN117690087A (zh) * 2023-12-14 2024-03-12 社区魔方(湖南)数字科技有限公司 一种基于空间合并的智能管理方法及系统
CN117871803A (zh) * 2023-12-27 2024-04-12 昊威环保集团有限公司 一种废水排放监测系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006070391A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-06 Council Of Scientific And Industrial Research Biological process for reducing chemical and biochemical oxygen demand of pulp and paper industrial effluent
CN105819625A (zh) * 2016-05-09 2016-08-03 中国科学院生态环境研究中心 一种制革综合废水处理系统及处理方法
WO2018224056A1 (es) * 2017-06-09 2018-12-13 Ecopetrol S.A. Sistema con multiples sensores fabricados en materiales especiales para aplicaciones en presencia de hidrocarburos y aguas residuales y método para el monitoreo remoto, control y seguimiento de parámetros de calidad de agua con transmisión y procesamiento de datos continuos en tiempo real
CN110793566A (zh) * 2019-10-18 2020-02-14 南京中科智慧生态科技有限公司 一种水体漂浮物智能视觉检测方法
CN112255383A (zh) * 2020-10-12 2021-01-22 安徽一一水务环境有限公司 一种基于大数据的水质监测分析系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104049066B (zh) * 2014-06-26 2015-06-10 中国环境科学研究院 一种异型区域河流水质和生物监测系统及方法
CA2995801C (en) * 2017-02-21 2024-01-02 Lakehead University Use of fly ash in biological process of wastewater treatment systems
CN107037730A (zh) * 2017-04-14 2017-08-11 聚光科技(杭州)股份有限公司 去除水体中污染物和悬浮颗粒物的自动化预处理装置及方法
CN110470810A (zh) * 2019-07-09 2019-11-19 中电建水环境治理技术有限公司 水质监控方法和装置
CN112394152A (zh) * 2020-10-27 2021-02-23 范玲珍 一种基于大数据的水质实时智能监测分析管理系统
CN112379070A (zh) * 2020-11-09 2021-02-19 安庆中春自动化技术有限公司 一种基于大数据的河道水环境环保治理污染源监测管理系统
CN112526097A (zh) * 2020-12-04 2021-03-19 南京珀煦软件科技有限公司 一种基于大数据分析的养殖水体环境智能监测管理系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006070391A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-06 Council Of Scientific And Industrial Research Biological process for reducing chemical and biochemical oxygen demand of pulp and paper industrial effluent
CN105819625A (zh) * 2016-05-09 2016-08-03 中国科学院生态环境研究中心 一种制革综合废水处理系统及处理方法
WO2018224056A1 (es) * 2017-06-09 2018-12-13 Ecopetrol S.A. Sistema con multiples sensores fabricados en materiales especiales para aplicaciones en presencia de hidrocarburos y aguas residuales y método para el monitoreo remoto, control y seguimiento de parámetros de calidad de agua con transmisión y procesamiento de datos continuos en tiempo real
CN110793566A (zh) * 2019-10-18 2020-02-14 南京中科智慧生态科技有限公司 一种水体漂浮物智能视觉检测方法
CN112255383A (zh) * 2020-10-12 2021-01-22 安徽一一水务环境有限公司 一种基于大数据的水质监测分析系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于遥感技术的湖泊水质监测分析;范一鸣;《城市地理》;20161025(第20期);125页 *

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