CN213679900U - 一种污水异常排放监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种污水异常排放监控系统及其监控方法。本实用新型包括给水管道的给水流量计；雨水收集管与雨水排放口之间的雨水管道上安装的过滤器一、雨水监测组件、雨水流量计；排污管道上安装有水压计、过滤器二、污水水质检测仪、污水流量计、电动阀；还包括控制装置以及与控制装置连接的云端平台。本实用新型将雨水量、用电量、给水量和污水量进行对比，更加精确地分析企业排污量是否正常；本实用新型还可以通过控制排污管道的电动阀开合度对企业的污水排放进行管控。

Description

一种污水异常排放监控系统

技术领域

本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种污水异常排放监控系统。

背景技术

随着经济的发展以及人们生活水平的提高，人们越来越重视对环境的保护。因此在企业在生产活动中，需要对企业的污水排放进行实时监督，全面掌握企业的排污、用水情况，对企业的排污总量进行控制。

现有技术中，对企业排污的监控只是比较企业的用水量和排污量，而没有对比企业用水变化趋势与排污变化趋势是否吻合；同时现有技术中没有考虑到天气因素对污水排放造成的影响；现有技术中，也没有将企业用电量引用进行对比，导致监控不准确。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型的目的是提供一种污水异常排放监控系统。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种污水异常排放监控系统，包括给水阀门，给水阀门通过给水管道与工厂连接，给水阀门与工厂之间的给水管道上安装有给水流量计；所述工厂通过雨水管道连接有雨水收集管，雨水收集管通过雨水管道连接有过滤器一，过滤器一通过雨水管道连接有雨水监测组件，雨水监测组件通过雨水管道连接有雨水流量计，雨水流量计通过雨水管道与雨水排放口连接；

所述工厂还通过排污管道连接有水压计,水压计通过排污管道连接有过滤器二，过滤器二通过排污管道连接有污水水质检测仪，污水水质检测仪通过排污管道连接有污水流量计，污水流量计通过排污管道连接有电动阀，电动阀通过排污管道与污水排放口连接；

还包括控制装置，控制装置包括控制器、网络传输装置、网络保护装置；所述给水流量计、雨水监测组件、雨水流量计、水压计、污水水质检测仪、污水流量计、电动阀均与所述控制器连接；

所述控制装置还连接有云端平台。

所述云端平台包括数据库、模型分析模块、指令模块。

所述污水水质检测仪测得的污水质信息通过控制装置传输到云端平台，由所述数据库接收；云端平台的数据库接收天气信息和用电量信息；所述给水流量计测得的给水量信息通过控制装置传输到云端平台，由所述数据库接收；所述污水流量计测得的污水量信息通过控制装置传输到云端平台，由所述数据库接收；所述雨水流量计测得的雨水量信息通过控制装置传输到云端平台，由所述数据库接收；所述雨水监测组件测得的雨水质信息通过控制装置传输到云端平台，由所述数据库接收。

所述指令模块包括短信模块和阀控模块。

所述阀控模块与所述控制器连接。

所述雨水监测组件包括总磷测定仪、氨氮测定仪、COD分析仪。

所述过滤器一和过滤器二均为不锈钢滤芯过滤器。

所述电动阀为电动调节阀。

一种污水异常排放监控系统的监控方法，包括以下步骤：

步骤一)：给水流量计测得给水管道中的给水量信息，然后给水量信息被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将给水量信息传输到云端平台的数据库，数据库将接收到的给水量信息传输到模型分析模块，生成给水量曲线；

步骤二)：污水进入排污管道后被过滤器二过滤，污水流量计测得排污管道中的污水量信息，然后污水量信息被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将污水量信息传输到云端平台的数据库，数据库将接收到的污水量信息传输到模型分析模块，生成污水量曲线；

步骤三)：污水水质检测仪测得排污管道中的污水质信息，然后污水质信息被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将污水质信息传输到云端平台的数据库；

步骤四)：云端平台的数据库接收天气信息，天气信息包括单位降雨量、雨水污染信息；数据库将接收的天气信息传输到模型分析模块，模型分析模块计算出雨水预测排量；

步骤五)：雨水被雨水收集管集中后进入雨水管道，雨水进入雨水管道后被过滤器一过滤，总磷测定仪、氨氮测定仪、COD分析仪测得雨水管道中雨水质信息，雨水质信息被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将雨水质信息传输到云端平台的数据库；

雨水流量计测得雨水管道中的雨水量信息，然后雨水量信息被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将雨水量信息传输到云端平台的数据库，数据库将接收到的雨水量信息传输到模型分析模块；

步骤六)：模型分析模块将接收到的雨水量信息即雨水实际排量与雨水预测排量对比；如果雨水实际排量与雨水预测排量相等，则雨水排量正常；如果雨水实际排量与雨水预测排量不相等，则雨水排量异常，模型分析模块再将雨水量信息生成雨水量曲线；

步骤七)：云端平台的数据库接收用电量信息，数据库将接收到的用电量信息传输到模型分析模块，生成用电量曲线；

步骤八)：对比给水量曲线、污水量曲线、用电量曲线、雨水量曲线，对比曲线发现异常时，先通过指令模块的短信模块给异常工厂发送提醒短信；当对比曲线发现异常仍未消除，再通过指令模块的阀控模块给控制器发送关阀信号，控制器控制电动阀关闭；

步骤九)：水压计测得排污管道中的压力值，压力值被传输到控制装置的控制器，控制装置再通过网络传输装置将压力值传输到云端平台的数据库，数据库将接收到的压力值传输到模型分析模块，当压力值接近排污管道的压力极限值时，通过指令模块的阀控模块给控制器发送开阀信号，控制器控制电动阀调整阀门开合度，降低排污管道内的压力。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在雨水管道上安装雨水监测组件和雨水流量计，可以分析雨水成分，从而只对比掺杂了污水的雨水量，避免了雨水对监控造成的影响；引入企业用电量信息，可以与企业给水量和污水量进行对比，更加精确地分析企业排污量是否正常；本实用新型还可以通过控制排污管道的电动阀开合度对企业的污水排放进行管控。

附图说明

图1是本实用新型的工厂端监控装置安装示意图；

图2是本实用新型的控制器和云端平台结构示意图；

图3是本实用新型的云端平台工作流程图；

图4是本实用新型的雨水分析流程图；

图5是本实用新型的晴天企业排污正常曲线图；

图6是本实用新型的晴天企业排污异常曲线图；

图7是本实用新型的晴天企业排污异常曲线图；

图8是本实用新型的雨天企业排污异常曲线图。

图中标记为：给水阀门101、给水流量计102、工厂103、雨水收集管104、过滤器一105、总磷测定仪106、氨氮测定仪107、COD分析仪108、雨水流量计109、雨水排放口110、水压计111、过滤器二112、污水水质检测仪113、污水流量计114、电动阀115、污水排放口116、控制装置200、控制器201、网络传输装置202、网络保护装置203、云端平台300、数据库301、模型分析模块302、指令模块303、污水质信息304、天气信息305、用电量信息306、给水量信息307、污水量信息308、雨水量信息309、雨水质信息310、短信模块311、阀控模块312。

具体实施方式

如图所示，一种污水异常排放监控系统，包括与工厂103内用水设备连接的给水管道，用水设备再与排污管道连接。工厂103通过给水管道与市政水管的给水阀门101连接，工厂103与给水阀门101之间的给水管道上还安装有给水流量计102，给水流量计102用于测量给水管道中流入工厂的给水量信息307。工厂103还安装有雨水管道，工厂103各处建筑的雨水流入雨水管道中，雨水管道再与雨水收集管104连接，工厂各处建筑的雨水汇聚到雨水收集管104中。雨水收集管104再通过雨水管道与雨水排放口110连接，雨水收集管104汇聚的雨水通过雨水管道流入雨水排放口110中。雨水收集管104和雨水排放口110之间的雨水管道上依次安装有过滤器一105、雨水监测组件、雨水流量计109；其中过滤器一105为不锈钢滤芯过滤器，不锈钢滤芯过滤器具有良好的过滤性能，对2-200um的过滤粒度均可发挥均一的表面过滤性能；同时不锈钢滤芯的耐蚀性、耐热性、耐压性、耐磨性好；并且不锈钢滤芯适用于低温、高温环境；清洗之后可以再使用，免更换。过滤器一105可将雨水管道中的树叶、树枝等杂物过滤，防止杂物堵塞雨水管道，同时也可以避免杂物对雨水监测组件和雨水流量计109的检测造成影响。

雨水检测组件包括总磷测定仪106、氨氮测定仪107、COD分析仪108，雨水检测组件可以检测雨水管道中的雨水质信息310，从而鉴别雨水中是否掺杂有企业生产排放的污水，防止工厂103通过雨水管道排放污水。雨水流量计109可以检测雨水管道中的雨水量信息309。一般来说，在雨天里，测得的天气信息305，可以计算出工厂103的厂区面积内雨水预测排量的值，并且根据测得的天气信息305，也可以知道雨水中存在哪些污染物质。

工厂103的用水设备连接的排污管道上依次安装有水压计111、过滤器二112、污水水质检测仪113、污水流量计114、电动阀115，排污管道最终与污水排放口116连接。水压计111可测量排污管道中污水的压力值，可以通过压力值监控排污管道内污水压力，防止危险发生。过滤器二112同样选用不锈钢滤芯过滤器，具有良好的过滤性能。污水水质检测仪113可以测得排污管道中污水质信息304，从而帮助监控人员了解工厂103排放的污水水质。污水流量计114可测得排污管道中污水量信息308，帮助了解工厂103排放的污水量，从而对工厂的排放量进行监控。电动阀115选用电动调节阀，使得电动阀115可受控制从而对电动阀115的开合度进行调整，当工厂103持续过量排放时，可减小电动阀115的开合度，减少工厂103的排放量，或者可以关闭电动阀115，强制阻止工厂103进行超量排放。

污水异常排放监控系统还包括控制装置200，控制装置200安装在工厂103内，控制装置200包括控制器201、网络传输装置202、网络保护装置203。给水流量计102、雨水监测组件、雨水流量计109、水压计111、污水水质检测仪113、污水流量计114、电动阀115均与控制器201连接，给水流量计102测得的给水量信息307、雨水监测组件测得的雨水质信息310、雨水流量计109测得的雨水量信息309、水压计111测得的压力值、污水水质检测仪113测得的污水质信息304、污水流量计114测得的污水量信息308均可以传输到控制器201。再通过网络传输装置202将各信息传输到与控制装置200连接的云端平台300。控制器201可以控制电动阀115的开合度。

云端平台300安装在监控人员的办公场所，云端平台300包括数据库301、模型分析模块302、指令模块303，其中指令模块303包括短信模块311和阀控模块312。

数据库301与网络传输装置202连接，并且数据库301可以接收污水水质检测仪113测得的污水质信息304、测得的天气信息305、获取的用电量信息306、给水流量计102测得的给水量信息307、污水流量计114测得的污水量信息308、雨水流量计109测得的雨水量信息309、雨水监测组件测得的雨水质信息310。从而使得监控人员可以调取雨水质信息310查看雨水水质情况，可以调取污水质信息304查看污水水质情况。

数据库301可以将上述各信息传输到模型分析模块302。模型分析模块302可以根据天气信息305计算出工厂103内的雨水预测排量，并将雨水量信息309即雨水实际排量与雨水预测排量进行对比，正常情况下雨水预测排量应该与雨水实际排量大致相等，相等时则证明雨水排量正常；当雨水实际排量大于雨水预测排量时，则证明工厂103的雨水排量异常，则可能工厂103进行偷排，尤其是在晴天测得工厂103的雨水管道进行排水，则有很大可能工厂103使用雨水管道进行偷排，此时可通过查看雨水质信息310进行确认，若雨水质信息310中显示的信息与气象局提供的天气信息305中雨水污染物质不同，则可以确定工厂103使用雨水管道进行偷排污水。当雨水排量异常时，模型分析模块302将雨水量信息309生成雨水量曲线。

模型分析模块302也可以根据获取的工厂103的用电量信息306生成用电量曲线。模型分析模块302可以根据给水流量计102测得的给水量信息307和污水流量计114测得的污水量信息308分别生成给水量曲线和污水量曲线。将雨水量曲线、污水量曲线、给水量曲线、用电量曲线放于一张曲线图，监控人员通过观察曲线图分析工厂103排放量是否正常。

实施例一：

图5中晴天时，按照常理，工厂103的用电量曲线应与给水量曲线和污水量曲线波动趋势一致，污水量曲线与给水量曲线波动趋势几乎一致，并且污水量应小于给水量。此时，企业的用电量曲线、给水量曲线和污水量曲线波动趋势一致，并且污水量应小于给水量，所以分析可以得出此时工厂103排放正常。

实施例二：

图6和图7中晴天时，给水量曲线和污水量曲线波动趋势不一致，并且污水量在一段时间内大于给水量，所以分析可以得出此时工厂103排放异常。

实施例三：

图8中雨天时，检测到雨水实际排量与雨水预测排量不相等后，根据雨水量信息309生成的雨天企业排污异常曲线图。经过分析可以得出此时虽然企业的用电量曲线、给水量曲线和污水量曲线波动趋势一致，并且污水量应小于给水量，但雨水量异常，企业可能通过雨水管道偷排污水，需要监控人员调取工厂103的雨水质信息310进一步确认。

实施例四：

当发现工厂103确实异常排放时，可先通过短信模块311给企业发送提醒短信，提醒企业进行整改。若企业持续异常排放，则通过与控制器201连接的阀控模块312，远程控制电动阀115的开合度，从而强制调节工厂103的污水排放量。监控人员可以根据水压计111测得的排污管道压力值，合理控制电动阀115的开合度，避免因开合度过小而导致排污管道压力过大，造成危险。

一种污水异常排放监控系统的监控方法，包括以下步骤：

步骤一)：给水流量计102测得给水管道中的给水量信息307，然后给水量信息307被传输到控制装置200的控制器201，控制装置200再通过网络传输装置202将给水量信息307传输到云端平台300的数据库301，数据库301将接收到的给水量信息307传输到模型分析模块302，生成给水量曲线；

步骤二)：污水进入排污管道后被过滤器二112过滤，污水流量计114测得排污管道中的污水量信息308，然后污水量信息308被传输到控制装置200的控制器201，控制装置200再通过网络传输装置202将污水量信息308传输到云端平台300的数据库301，数据库301将接收到的污水量信息308传输到模型分析模块302，生成污水量曲线；

步骤三)：污水水质检测仪113测得排污管道中的污水质信息304，然后污水质信息304被传输到控制装置200的控制器201，控制装置200再通过网络传输装置202将污水质信息304传输到云端平台300的数据库301；

步骤四)：云端平台300的数据库301接收测得的天气信息305，天气信息305包括单位降雨量、雨水污染信息；数据库301将接收的天气信息305传输到模型分析模块302，模型分析模块302计算出雨水预测排量；

步骤五)：雨水被雨水收集管104集中后进入雨水管道，雨水进入雨水管道后被过滤器一105过滤，总磷测定仪106、氨氮测定仪107、COD分析仪108测得雨水管道中雨水质信息310，雨水质信息310被传输到控制装置200的控制器301，控制装置200再通过网络传输装置202将雨水质信息310传输到云端平台300的数据库301；

雨水流量计109测得雨水管道中的雨水量信息309，然后雨水量信息309被传输到控制装置200的控制器201，控制装置200再通过网络传输装置202将雨水量信息309传输到云端平台300的数据库301，数据库301将接收到的雨水量信息309传输到模型分析模块302；

步骤六)：模型分析模块302将接收到的雨水量信息309即雨水实际排量与雨水预测排量对比；如果雨水实际排量与雨水预测排量相等，则雨水排量正常；如果雨水实际排量与雨水预测排量不相等，则雨水排量异常，模型分析模块302再将雨水量信息309生成雨水量曲线；

步骤七)：云端平台300的数据库301接收用电量信息306，数据库301将接收到的用电量信息306传输到模型分析模块302，生成用电量曲线；

步骤八)：对比给水量曲线、污水量曲线、用电量曲线、雨水量曲线，对比曲线发现异常时，先通过指令模块303的短信模块311给异常工厂发送提醒短信；当对比曲线发现异常仍未消除，再通过指令模块303的阀控模块312给控制器201发送关阀信号，控制器201控制电动阀115关闭；

步骤九)：水压计111测得排污管道中的压力值，压力值被传输到控制装置200的控制器201，控制装置200再通过网络传输装置202将压力值传输到云端平台300的数据库301，数据库301将接收到的压力值传输到模型分析模块302，当压力值接近排污管道的压力极限值时，通过指令模块303的阀控模块312给控制器201发送开阀信号，控制器201控制电动阀115调整阀门开合度，降低排污管道内的压力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种污水异常排放监控系统，其特征在于：包括给水阀门(101)，给水阀门(101)通过给水管道与工厂(103)连接，给水阀门(101)与工厂(103)之间的给水管道上安装有给水流量计(102)；所述工厂(103)通过雨水管道连接有雨水收集管(104)，雨水收集管(104)通过雨水管道连接有过滤器一(105)，过滤器一(105)通过雨水管道连接有雨水监测组件，雨水监测组件通过雨水管道连接有雨水流量计(109)，雨水流量计(109)通过雨水管道与雨水排放口(110)连接；

所述工厂(103)还通过排污管道连接有水压计(111),水压计(111)通过排污管道连接有过滤器二(112)，过滤器二(112)通过排污管道连接有污水水质检测仪(113)，污水水质检测仪(113)通过排污管道连接有污水流量计(114)，污水流量计(114)通过排污管道连接有电动阀(115)，电动阀(115)通过排污管道与污水排放口(116)连接；

还包括控制装置(200)，控制装置(200)包括控制器(201)、网络传输装置(202)、网络保护装置(203)；所述给水流量计(102)、雨水监测组件、雨水流量计(109)、水压计(111)、污水水质检测仪(113)、污水流量计(114)、电动阀(115)均与所述控制器(201)连接；

所述控制装置(200)还连接有云端平台(300)。

2.根据权利要求1所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述云端平台(300)包括数据库(301)、模型分析模块(302)、指令模块(303)。

3.根据权利要求2所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述污水水质检测仪(113)测得的污水质信息(304)通过控制装置(200)传输到云端平台(300)，由所述数据库(301)接收；云端平台(300)的数据库(301)接收天气信息(305)和用电量信息(306)；所述给水流量计(102)测得的给水量信息(307)通过控制装置(200)传输到云端平台(300)，由所述数据库(301)接收；所述污水流量计(114)测得的污水量信息(308)通过控制装置(200)传输到云端平台(300)，由所述数据库(301)接收；所述雨水流量计(109)测得的雨水量信息(309)通过控制装置(200)传输到云端平台(300)，由所述数据库(301)接收；所述雨水监测组件测得的雨水质信息(310)通过控制装置(200)传输到云端平台(300)，由所述数据库(301)接收。

4.根据权利要求2所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述指令模块(303)包括短信模块(311)和阀控模块(312)。

5.根据权利要求4所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述阀控模块(312)与所述控制器(201)连接。

6.根据权利要求1所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述雨水监测组件包括总磷测定仪(106)、氨氮测定仪(107)、COD分析仪(108)。

7.根据权利要求1所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述过滤器一(105)和过滤器二(112)均为不锈钢滤芯过滤器。

8.根据权利要求1所述的污水异常排放监控系统，其特征在于：所述电动阀(115)为电动调节阀。

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