CN115983839A - 一种智慧污水综合管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧污水综合管理系统，包括智慧污水综合管理系统由实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、优化运行辅助决策系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统、企业OA系统、智能访客系统和智能安防系统组成，并配置有智慧应用管理平台和污水厂的建设应用。本发明通过合理的设计，依托系统创新，对污水处理厂的生产现场的各类运行数据并进行分析和数据挖掘，组成基于数据中心的应用系统，优化系统结构，为污水厂运营管理者提供一站式的系统服务，提高实际的污水处理厂综合管理能力和管理效率。

Description

一种智慧污水综合管理系统

技术领域

本发明涉及电路故障诊断技术领域，具体为一种智慧污水综合管理系统。

背景技术

从污染源排出的污(废)水，因含污染物总量或浓度较高，达不到排放标准要求或不符合环境容量要求，从而降低水环境质量和功能目标时，必需经过人工强化处理的场所，由此诞生了污水处理厂。而污水处理厂一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂，处理后排入水体或城市管道，有时为了回收循环利用废水资源，需要提高处理后出水水质时则需建设污水回用或循环利用污水处理厂。

众所周知，处理厂的处理工艺流程并不简单，是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的，包括各种物理法、化学法和生物法，而这个过程中需要使用大量的设备，并伴随着能源的损耗，其中能源损耗包括用电损耗和药剂损耗等，除了相应的污水处理相关工作外，污水处理厂自身管理中还配置有智能安防系统、全厂过程控制系统等，系统繁杂，数据繁多，若是单纯的采用常规的分散式管理建设模式来应对，则极容易造成效率低下。在缺少综合化管理系统的情况下，光设备数据的整理就存在很大的问题，若是其中某个环节出现错误，如设备运行监控系统中某个电机来不及检修，该环节工艺效果无法实现，则可能伴随着其他系统的损失，造成污水处理厂的处理工艺甚至污水排放效果存在影响，则极不利于正常化的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧污水综合管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智慧污水综合管理系统，包括智慧污水综合管理系统由实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、优化运行辅助决策系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统、企业OA系统、智能访客系统和智能安防系统组成，并配置有智慧应用管理平台和污水厂的建设应用。

优选的，所述AR智能巡检系统为BIM+GIS+VR数据融合，进而构建BIM+GIS+业务数据+物联数据的可视化协作平台。

优选的，所述设备智能运维系统包括振动监测技术，对电机进行在线监测，并跟历史数据进行交叉比对和趋势分析，对电机运行健康状况的评估，为设备的运维保养制定相应的计划和流程。

优选的，所述辅助决策系统基于海量数据的智能决策技术，涵盖实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统以及智能安防系统。

优选的，所述智能访客系统采用RFID射频识别技术，广泛应用于访客管理和车辆管理。

优选的，所述智能安防系统包括智能监控系统和智能门禁系统；智能监控系统能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生的时候，即时提示，即时警报，让运营人员正确快速的采取相应措施，智能门禁系统具有门禁管理功能，支持二维码刷卡和人脸识别双重系统。

优选的，所述智慧应用管理平台包括智慧生产应用，智慧排放应用，智慧管控应用，移动端监控应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本智慧污水综合管理系统，通过智慧水务污水系统的建设使生产运行管理者依托先进的GIS+BIM 技术、物联网技术、IOT技术、5G移动互联技术、数据分析技术与云服务、虚拟现实与增强现实技术、AI技术、RFID射频识别技术等新一代信息技术实现对污水厂的关键生产指标（进出水水量、进出水污染物浓度、集水井水位等）、生产运行数据（设备开关、电流、电压等）的自动采集、远程实时监控、智能预警等，可实现精准的数据控制，实现加药精准性，并结合曝气系统进行精准曝气，可降低药剂损耗和能源损耗。依托机制创新，整合共享生产现场的各类运行数据并进行分析和数据挖掘，组成基于数据中心的应用系统，为污水厂运营管理者提供一站式的系统服务。

具体实施方式

下面将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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例智慧污水综合管理系统，包括智慧污水综合管理系统由实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、优化运行辅助决策系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统、企业OA系统、智能访客系统和智能安防系统组成，实时运行检测系统需要依托于污水处理厂的设备实现，如关键生产指标：进出水水量、进出水污染物浓度、集水井水位等，还包括生产运行数据：设备开关、电流、电压等的自动采集、远程实时监控、智能预警等，所有系统中的通讯可以5G技术来就你写，可实现业务数据本地化处理和接入到移动云平台，通过边缘计算为污水厂提供全生命周期管理，为大量多样化异构数据提供优化，提高污水厂计量、控制、执行、应用的实时性，同时为污水厂远程控制、设备维修提供依据，并配置有智慧应用管理平台和污水厂的建设应用。

具体的，AR智能巡检系统为BIM+GIS+VR数据融合，进而构建BIM+GIS+业务数据+物联数据的可视化协作平台，BIM+GIS相结合可以为污水厂数字进化管理提供各种应用管理,例如数据整合、数量分析、空间管理等。增强现实（AR）技术与行业结合，智能人机交互和捕捉技术，为管理和运营人员在线展示设备的安装、操作、实时状态、维修说明，仿真模拟生产过程。增强现实（AR）技术还可以帮助运营人员在维修或维护过程中提供远程协助。它也可以帮助缺乏经验的人员完成工作，并在现场找到正确的操作方法和零件信息。

BIM+GIS+VR可视化协作平台，对设备执行巡检时，可通过协作平台扫描，展示设备定位、设备仿真模型、设备运行数据信息、设备工作状态等，尤其针对运行过程中不能打开或不能常规巡检的设备，通过协作平台各项运营数据可以完成巡检。可视化协作平台，将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中，采用3D模拟技术也可以对地下管线进行详实的在线实时展示，切实解决污水处理流程管理中设备和管道隐蔽性强、重叠交叉的问题，充分体现出辅助决策的科学性和先进性，这也是污水厂数字化发展的主要趋势之一。

进一步的，设备智能运维系统包括振动监测技术，对电机进行在线监测，并跟历史数据进行交叉比对和趋势分析，对电机运行健康状况的评估，为设备的运维保养制定相应的计划和流程，因污水厂的机电设备主要包括格栅除污机、提升泵、鼓风机、各种阀、刮泥机以及吸泥机等，为了系统正常运行，我们需要对所有的设备进行严格管理和运维工作，电耗占比最大的鼓风机就是我们重点关注的对象。因为此类设备一旦发生故障，后果就比较严重，而实际的设备耗电最多的就是电机，而电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法，因此需要对振幅、频率、相位检测、电流、温度等各类电机运行状态的实时检测。

进一步的，辅助决策系统基于海量数据的智能决策技术，涵盖实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统以及智能安防系统，结合的系统种类较多，最终呈现的结果是对污水厂运维的各个方面进行统计分析，便于提供解决方案。

进一步的，智能访客系统采用RFID射频识别技术，其中包含摄像头，AI人脸识别，车牌识别，人物画像，存储、分析、到访次数、位置、停留时间等，广泛应用于访客管理和车辆管理，主要介绍智能访客系统，访客管理包含访客预约系统、智能定位、访客导航、访客放行、安全岗，全方位对访客轨迹进行定位，识别到访区域和访客身份，划线相应安全区，对涉及人身和设备安全的区域限制到访，并发出预警。

进一步的，智能安防系统包括智能监控系统和智能门禁系统；智能监控系统能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生的时候，即时提示，即时警报，让运营人员正确快速的采取相应措施，采用摄像机支持智能运动跟踪、三维智能定位功能、点击跟踪放大、巡航扫描、全景扫描、自动翻转等，系统内可按要求位置设置专有人脸识别，划线报警功能的摄像机，智能门禁系统具有门禁管理功能，支持二维码刷卡和人脸识别双重系统，具有防拆、外力开门等全面的报警、支持手机远程开门、支持如消防联动、I/O联动、事件联动等多种联动功能。

更进一步的，智慧应用管理平台包括智慧生产应用，智慧排放应用，智慧管控应用，移动端监控应用，其中，智慧生产应用是将污水厂和室内其他污水厂相关数据互通融合，形成智慧水务污水信息平台，主要包括GIS系统、污水厂生产综合管理系统、水质在线监测系统、运营过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、优化运行辅助决策系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统等综合管理平台的建设；智慧排放应用是指建设智慧水务污水排放信息平台，进一步完善合规排放和再生水回用管理信息系统。主要包括：水质监测合规排放系统、再生水市政回用应用、再生水余热回收应用等；智慧管控应用是指加强数据仓库建设，建设生产运营板块相应的主题库，整理并存储生产各环节数据汇集至智慧水务污水监控数据中心，在此数据中心基础上，建设应急指挥系统，集成和优化多个业务部门的协同，实现跨越多个部门的综合KPI分析和关键事件管理，采用先进的数学模型，逐步形成具有仿生能力的辅助决策系统；移动端监控应用则是为厂级决策层提供系统方位，为水厂运营人员提供工作辅助，为上级单位城市管理局、全市各委办局提供相关的数据和部分功能。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一一个实体或者操作与另一一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述智慧污水综合管理系统由实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、优化运行辅助决策系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统、企业OA系统、智能访客系统和智能安防系统组成，并配置有智慧应用管理平台和污水厂的建设应用。

2.根据权利要求1所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述AR智能巡检系统为BIM+GIS+VR数据融合，进而构建BIM+GIS+业务数据+物联数据的可视化协作平台。

3.根据权利要求1所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述设备智能运维系统包括振动监测技术，对电机进行在线监测，并跟历史数据进行交叉比对和趋势分析，对电机运行健康状况的评估，为设备的运维保养制定相应的计划和流程。

4.根据权利要求3所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述辅助决策系统基于海量数据的智能决策技术，涵盖实时运行监测系统、全厂过程控制系统、工艺运行模拟系统、运行异常预警报警系统、设备智能运维系统、AR智能巡检系统以及智能安防系统。

5.根据权利要求4所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述智能访客系统采用RFID射频识别技术，广泛应用于访客管理和车辆管理。

6.根据权利要求1所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述智能安防系统包括智能监控系统和智能门禁系统；智能监控系统能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生的时候，即时提示，即时警报，让运营人员正确快速的采取相应措施，智能门禁系统具有门禁管理功能，支持二维码刷卡和人脸识别双重系统。

7.根据权利要求1所述的一种智慧污水综合管理系统，其特征在于：所述智慧应用管理平台包括智慧生产应用，智慧排放应用，智慧管控应用，移动端监控应用。