CN115974201A - 基于污水监测的实时污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于污水监测的实时污水处理系统，涉及污水处理技术领域，解决了采用原始的方式对流动的污水进行处理，会导致部分污水的处理效果较差，其整体的污水实时浓度处理效果也不佳的技术问题，对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，再对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，确定汇流站点，对汇流站点进行标记，根据站点排布图以及不同站点的汇流方向以及总汇流时间，在水源汇流处理过程中，对汇流站点的净化处理参数实时改变，在其他站点到达汇流站点时，提高净化处理参数的处理值，以此达到污水实时处理的整体效果，在汇流站点处，对多余的参数进行统一处理，对站点汇流过程中所产生的污水进行有效处理。

Description

基于污水监测的实时污水处理系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体是基于污水监测的实时污水处理系统。

背景技术

为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

专利公开号为CN115093001A的发明涉及一种基于大数据的污水处理系统及方法，尤其涉及污水处理技术领域，包括，监测模块，以实时监测各排废管道的排废信息，并将排废信息上传至大数据库中；匹配模块，用以对所述排废信息进行数据分析，并根据分析结果对排废管道进行匹配，与所述监测模块连接；调整模块，用以在待匹配管道存在多个目标管道时，对管道匹配方式进行调整，其与所述匹配模块连接；处理模块，用以根据调整模块调整后的匹配结果使用对应的处理方式对排出的废水进行处理，其与所述调整模块连接。本发明提供的基于大数据的污水处理系统及方法利用大数据对污水处理过程进行调整，将各排废管道的污水进行酸碱中和再处理，提高污水处理效率。

污水在实时处理过程中，一般根据污水内部污染浓度值，采用指定的设备对不同站点的污水进行清理，但在实际处理过程中，因污水之间处于一个流通状态，若采用原始的方式对流动的污水进行处理，会导致部分污水的处理效果较差，其整体的污水实时浓度处理效果也不佳。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于污水监测的实时污水处理系统，用于解决采用原始的方式对流动的污水进行处理，会导致部分污水的处理效果较差，其整体的污水实时浓度处理效果也不佳的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于污水监测的实时污水处理系统，包括站点监测端、数据采集端、污水处理中心以及控制终端；

所述污水处理中心包括排布分析单元、实时处理单元、数据库、数据分析单元、处参确认单元以及区域分析单元；

所述数据采集端，用于对不同站点过往的污水浓度数据进行采集，并将所采集的污水浓度数据传输至数据分析单元内；

所述数据分析单元，对数据采集端所采集的污水浓度数据进行接收，并对接收到的污水浓度数据进行处理分析，得到属于不同站点的待设定处理参数；

所述处参确认单元，对数据分析单元所发送的不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，根据接收到的污水浓度均值，对不同站点的净化处理参数进行获取；

所述站点监测端，用于对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，并将监测得到的污水浓度参数传输至污水处理中心内；

所述排布分析单元，对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，从排布图内，确定汇流站点，并对汇流站点进行标记，具体标记方式为“H”，将处理完毕后的站点排布图传输至实时处理单元内；

所述实时处理单元，对站点监测段所监测的实时污水浓度参数进行接收，从处理确认单元所确认的净化处理参数，对站点进行污水处理，后续再通过站点排布图的具体排布方式，改变排布图内汇流站点正在进行的净化处理参数。

优选的，所述数据分析单元，对接收到的污水浓度数据进行处理分析的具体方式为：

以当前时刻为校准时刻，获取前1周不同站点的污水浓度数据，从过往的污水浓度数据内，获取不同站点的过往污水浓度均值，并将污水浓度均值标记为JZ_i，其中i代表不同站点；

将若干组污水浓度均值JZ_i传输至处参确认单元内。

优选的，所述处参确认单元，对不同站点的净化处理参数进行获取的具体方式为：

对不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，并采用CL_i=JZ_i×C1得到不同站点的净化处理参数CL_i，其中C1为预设的固定系数因子；

将处理得到的若干个不同站点的净化处理参数CL_i传输至实时处理单元内。

优选的，所述实时处理单元，进行污水实时处理的具体方式为：

S1、对处参确认单元所发送的不同站点的净化处理参数CL_i进行接收，根据接收到的净化处理参数CL_i，对不同站点进行污水实时处理；

S2、再对站点监测端所监测的实时污水浓度参数进行接收，并将实时污水浓度参数标记为ND_i，通过CD_i=ND_i×C1得到实时污水浓度的需求处理参数CD_i；

S3、将需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i进行比对分析，当CD_i≤CL_i时，不进行任何处理，反之，获取需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i之间的待处理差值CZ_i；

S4、再根据站点排布图的具体排布方式，根据标记“H”确定一组汇流站点，依次对此汇流站点周边相连接站点的距离参数进行获取，并根据获取的距离参数大小，按照从小至大的方式，将相连接站点进行优先级排序；

S5、分析排序为第一的站点，是否具有待处理差值CZ_i，若具备待处理差值CZ_i，根据距离参数排序为第一的站点以及水流流速，通过此距离参数与水流流速获取具体流动时间，将具体流动时间标记为T1，确定汇流站点的净化处理参数CL_i，以当前时刻为校准时刻，在T1时间后，通过控制终端将汇流站点的净化处理参数调整至CL_i+CZ_i；

S6、再分析排序为第二的站点，重复上述步骤，获取对应的流动时间，在流动时间后，再次对汇流站点的净化处理参数进行调整改变，直至最远的一组站点汇入此汇流站点后，控制终端停止参数调整，并将实时处理生成的数据传输至数据库内进行存储，供外部人员从数据库内调取指定的数据进行分析。

所述区域分析单元，根据实时处理单元以及排布分析单元所处理的数据，对站点排布图进行分析，通过不同站点的待处理差值，分析不同站点的异常状态，再根据站点的辐射范围，确定监测站点的污水污染严重程度，对站点排布图进行分析的具体方式为：

获取若干个不同站点的待处理差值CZ_i，并将待处理差值CZ_i与预设参数Y1进行比对，当CZ_i≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的站点标记为异常站点；具体的，预设参数Y1以及预设参数Y2均为预设值；

以异常站点为圆心，向周边辐射500m确认异常辐射圈，并分析异常辐射圈是否存在交叉面积，当存在交叉面积时，获取交叉面积的总参数，并将其标记为ZXC，不存在交叉面积时，不进行任何处理；

将总参数ZXC与预设参数Y2进行比对，当ZXC≤Y2时，不进行任何处理，反之，生成污染严重信号，并将污染严重信号传输至外部显示终端内，供外部人员进行查看。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：预先对不同站点过往的数据进行采集，再通过数据分析单元对污水浓度数据进行处理分析，以此得到属于不同站点的待设定处理参数，再通过对应的站点监测端，对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，再对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，从排布图内，确定汇流站点，并对汇流站点进行标记，根据站点排布图以及不同站点的汇流方向以及总汇流时间，在水源汇流处理过程中，对汇流站点的净化处理参数实时改变，在其他站点到达汇流站点时，提高净化处理参数的处理值，以此达到污水实时处理的整体效果，在汇流站点处，对多余的参数进行统一处理，对站点汇流过程中所产生的污水进行有效处理；

后续再通过不同站点的具体异常方式，结合站点排布图，根据站点的辐射范围，确定站点排布图是否存在污染严重情况，并将此类情况进行展示，便于外部操作人员快速了解此污染情况。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图；

图2为本发明站点排布示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本申请提供了基于污水监测的实时污水处理系统，包括站点监测端、数据采集端、污水处理中心以及控制终端；

所述站点监测端以及数据采集端均与污水处理中心输入端电性连接，所述污水处理中心与控制终端输入端电性连接；

所述污水处理中心包括排布分析单元、实时处理单元、数据库、数据分析单元、处参确认单元以及区域分析单元，所述排布分析单元与实时处理单元输入端电性连接，所述数据分析单元与处参确认单元输入端电性连接，所述处参确认单元与实时处理单元输入端电性连接，所述实时处理单元与数据库之间双向连接，所述实时处理单元以及数据库均与区域分析单元输入端电性连接；

所述数据采集端，用于对不同站点过往的污水浓度数据进行采集，并将所采集的污水浓度数据传输至数据分析单元内；

所述数据分析单元，对数据采集端所采集的污水浓度数据进行接收，并对接收到的污水浓度数据进行处理分析，得到属于不同站点的待设定处理参数，其中进行处理分析的具体方式为：

以当前时刻为校准时刻，获取前1周不同站点的污水浓度数据，从过往的污水浓度数据内，获取不同站点的过往污水浓度均值，并将污水浓度均值标记为JZ_i，其中i代表不同站点；

将若干组污水浓度均值JZ_i传输至处参确认单元内。

结合实际应用场景，此处未考虑不同站点水源的自适应净化能力，因污水排放过程中，较为快速，不同站点水源的自适应净化能力并不能净化多少污水，其作用微乎其微，可通过从不同站点的污水浓度数据内提取相对平稳的污水浓度数据，根据相对平稳的污水浓度数据，便可对不同站点水源的自适应净化能力进行获取，并将所获取的自适应净化能力传输至处参确认单元内。

所述处参确认单元，对数据分析单元所发送的不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，根据接收到的污水浓度均值，对不同站点的净化处理参数进行获取，其中获取不同站点的净化处理参数的具体方式为：

对不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，并采用CL_i=JZ_i×C1得到不同站点的净化处理参数CL_i，其中C1为预设的固定系数因子，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

将处理得到的若干个不同站点的净化处理参数CL_i传输至实时处理单元内。

所述站点监测端，用于对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，并将监测得到的污水浓度参数传输至污水处理中心内；

所述污水处理中心，内部的排布分析单元，对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，从排布图内，确定汇流站点，并对汇流站点进行标记，具体标记方式为“H”，若排布图内存在多个不同的汇流站点，则排布图内存在多个标记“H”，将处理完毕后的站点排布图传输至实时处理单元内。

所述实时处理单元，对站点监测段所监测的实时污水浓度参数进行接收，从处理确认单元所确认的净化处理参数，对站点进行污水处理，后续再通过站点排布图的具体排布方式，改变排布图内汇流站点正在进行的净化处理参数，以此达到污水实时处理的整体效果，其中进行污水实时处理的具体方式为：

S1、对处参确认单元所发送的不同站点的净化处理参数CL_i进行接收，根据接收到的净化处理参数CL_i，对不同站点进行污水实时处理；

S2、再对站点监测端所监测的实时污水浓度参数进行接收，并将实时污水浓度参数标记为ND_i，通过CD_i=ND_i×C1得到实时污水浓度的需求处理参数CD_i；

S3、将需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i进行比对分析，当CD_i≤CL_i时，不进行任何处理，反之，获取需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i之间的待处理差值CZ_i；

S4、再根据站点排布图的具体排布方式，根据标记“H”确定一组汇流站点，依次对此汇流站点周边相连接站点的距离参数进行获取（相连接站点为内部污水汇入至汇流站点的相关站点），并根据获取的距离参数大小，按照从小至大的方式，将相连接站点进行优先级排序；

S5、分析排序为第一的站点，是否具有待处理差值CZ_i，若具备待处理差值CZ_i，根据距离参数排序为第一的站点以及水流流速，通过此距离参数与水流流速获取具体流动时间（便是汇入汇流站点的总时间），将具体流动时间标记为T1，确定汇流站点的净化处理参数CL_i，以当前时刻为校准时刻，在T1时间后，通过控制终端将汇流站点的净化处理参数调整至CL_i+CZ_i；

S6、再分析排序为第二的站点，重复上述步骤，获取对应的流动时间，在流动时间后（一般此流动时间会大于步骤S5中的T1），再次对汇流站点的净化处理参数进行调整改变，直至最远的一组站点汇入此汇流站点后，控制终端停止参数调整，并将实时处理生成的数据传输至数据库内进行存储，供外部人员从数据库内调取指定的数据进行分析。

净化处理参数在进行正常数值调整过程中，均由控制终端进行执行；

结合实际应用场景分析，如图2所示，H为对应的汇流站点，通过此站点排布图分析得到，第2处站点与H汇流站点距离最近，第2处站点存在对应的CZ₂，根据汇流时间，在指定时间后，在H汇流站点原有的净化处理参数的基础上增加CZ₂，以此确保第2处站点以及H汇流站点内部的污水均可得到有效处理；

分析第3处站点到达H汇流站点的具体时长，在此时长后，在H汇流站点原始的净化处理参数上增加CZ₃（此时的H汇流站点原始的净化处理参数为经过上述增加CZ₂后的净化处理参数），以此类推，完成第1处站点的汇流工作，同时完成H汇流站点的净化处理参数调整工作；

当H汇流站点向第4处站点进行汇入时，通过步骤S3中，获取两个点位之间的差值，根据汇流距离以及汇流速率，获取汇流时间，再通过具体的差值，在汇流时间结束时，对第4处站点的原有净化处理参数增加具体的差值，向上进行调整；

所述区域分析单元，根据实时处理单元以及排布分析单元所处理的数据，对站点排布图进行分析，通过不同站点的待处理差值，分析不同站点的异常状态，再根据站点的辐射范围，确定监测站点的污水污染严重程度，并，其中进行分析的具体方式为：

获取若干个不同站点的待处理差值CZ_i，并将待处理差值CZ_i与预设参数Y1进行比对，当CZ_i≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的站点标记为异常站点；具体的，预设参数Y1以及预设参数Y2均为预设值，其具体取值均由外部人员根据经验拟定；

以异常站点为圆心，向周边辐射500m确认异常辐射圈，并分析异常辐射圈是否存在交叉面积，当存在交叉面积时，获取交叉面积的总参数，并将其标记为ZXC，不存在交叉面积时，不进行任何处理；

将总参数ZXC与预设参数Y2进行比对，当ZXC≤Y2时，不进行任何处理，反之，生成污染严重信号，并将污染严重信号传输至外部显示终端内，供外部人员进行查看。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：预先对不同站点过往的数据进行采集，再通过数据分析单元对污水浓度数据进行处理分析，以此得到属于不同站点的待设定处理参数，再通过对应的站点监测端，对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，再对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，从排布图内，确定汇流站点，并对汇流站点进行标记，根据站点排布图以及不同站点的汇流方向以及总汇流时间，在水源汇流处理过程中，对汇流站点的净化处理参数实时改变，在其他站点到达汇流站点时，提高净化处理参数的处理值，以此达到污水实时处理的整体效果，在汇流站点处，对多余的参数进行统一处理，对站点汇流过程中所产生的污水进行有效处理；

后续再通过不同站点的具体异常方式，结合站点排布图，根据站点的辐射范围，确定站点排布图是否存在污染严重情况，并将此类情况进行展示，便于外部操作人员快速了解此污染情况。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，包括站点监测端、数据采集端、污水处理中心以及控制终端；

所述污水处理中心包括排布分析单元、实时处理单元、数据库、数据分析单元、处参确认单元以及区域分析单元；

所述数据采集端，用于对不同站点过往的污水浓度数据进行采集，并将所采集的污水浓度数据传输至数据分析单元内；

所述数据分析单元，对数据采集端所采集的污水浓度数据进行接收，并对接收到的污水浓度数据进行处理分析，得到属于不同站点的待设定处理参数；

所述处参确认单元，对数据分析单元所发送的不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，根据接收到的污水浓度均值，对不同站点的净化处理参数进行获取；

所述站点监测端，用于对不同站点的实时污水浓度参数进行监测，并将监测得到的污水浓度参数传输至污水处理中心内；

所述排布分析单元，对不同站点的位置以及汇流方式进行排布分析，并生成监测站点的排布图，从排布图内，确定汇流站点，并对汇流站点进行标记，具体标记方式为“H”，将处理完毕后的站点排布图传输至实时处理单元内；

所述实时处理单元，对站点监测段所监测的实时污水浓度参数进行接收，从处理确认单元所确认的净化处理参数，对站点进行污水处理，后续再通过站点排布图的具体排布方式，改变排布图内汇流站点正在进行的净化处理参数。

2.根据权利要求1所述的基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，所述数据分析单元，对接收到的污水浓度数据进行处理分析的具体方式为：

以当前时刻为校准时刻，获取前1周不同站点的污水浓度数据，从过往的污水浓度数据内，获取不同站点的过往污水浓度均值，并将污水浓度均值标记为JZ_i，其中i代表不同站点；

将若干组污水浓度均值JZ_i传输至处参确认单元内。

3.根据权利要求2所述的基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，所述处参确认单元，对不同站点的净化处理参数进行获取的具体方式为：

对不同站点的污水浓度均值JZ_i进行接收，并采用CL_i=JZ_i×C1得到不同站点的净化处理参数CL_i，其中C1为预设的固定系数因子；

将处理得到的若干个不同站点的净化处理参数CL_i传输至实时处理单元内。

4.根据权利要求3所述的基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，所述实时处理单元，进行污水实时处理的具体方式为：

S1、对处参确认单元所发送的不同站点的净化处理参数CL_i进行接收，根据接收到的净化处理参数CL_i，对不同站点进行污水实时处理；

S2、再对站点监测端所监测的实时污水浓度参数进行接收，并将实时污水浓度参数标记为ND_i，通过CD_i=ND_i×C1得到实时污水浓度的需求处理参数CD_i；

S3、将需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i进行比对分析，当CD_i≤CL_i时，不进行任何处理，反之，获取需求处理参数CD_i与净化处理参数CL_i之间的待处理差值CZ_i；

S4、再根据站点排布图的具体排布方式，根据标记“H”确定一组汇流站点，依次对此汇流站点周边相连接站点的距离参数进行获取，并根据获取的距离参数大小，按照从小至大的方式，将相连接站点进行优先级排序；

S5、分析排序为第一的站点，是否具有待处理差值CZ_i，若具备待处理差值CZ_i，根据距离参数排序为第一的站点以及水流流速，通过此距离参数与水流流速获取具体流动时间，将具体流动时间标记为T1，确定汇流站点的净化处理参数CL_i，以当前时刻为校准时刻，在T1时间后，通过控制终端将汇流站点的净化处理参数调整至CL_i+CZ_i；

S6、再分析排序为第二的站点，重复上述步骤，获取对应的流动时间，在流动时间后，再次对汇流站点的净化处理参数进行调整改变，直至最远的一组站点汇入此汇流站点后，控制终端停止参数调整，并将实时处理生成的数据传输至数据库内进行存储，供外部人员从数据库内调取指定的数据进行分析。

5.根据权利要求4所述的基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，所述区域分析单元，根据实时处理单元以及排布分析单元所处理的数据，对站点排布图进行分析，通过不同站点的待处理差值，分析不同站点的异常状态，再根据站点的辐射范围，确定监测站点的污水污染严重程度。

6.根据权利要求5所述的基于污水监测的实时污水处理系统，其特征在于，所述区域分析单元，对站点排布图进行分析的具体方式为：

获取若干个不同站点的待处理差值CZ_i，并将待处理差值CZ_i与预设参数Y1进行比对，当CZ_i≤Y1时，不进行任何处理，反之，将对应的站点标记为异常站点；具体的，预设参数Y1以及预设参数Y2均为预设值；

以异常站点为圆心，向周边辐射500m确认异常辐射圈，并分析异常辐射圈是否存在交叉面积，当存在交叉面积时，获取交叉面积的总参数，并将其标记为ZXC，不存在交叉面积时，不进行任何处理；

将总参数ZXC与预设参数Y2进行比对，当ZXC≤Y2时，不进行任何处理，反之，生成污染严重信号，并将污染严重信号传输至外部显示终端内，供外部人员进行查看。

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