張偉 李維兵

摘 ? 要：文章針對基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)設計進行了研究。首先，對污水處理工藝進行了分析;其次，深入探討了污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的構建;最后，對該系統(tǒng)在實際生活中的應用進行了分析。希望能為我國污水處理事業(yè)的發(fā)展提供幫助。

關鍵詞：污水處理;監(jiān)控管理;信息系統(tǒng);處理工藝

近年來，日益嚴峻的水環(huán)境形勢逐漸引起了人們對水污染的重視。傳統(tǒng)的污水處理工藝難以滿足水環(huán)境監(jiān)測的要求。面臨如此嚴峻的水污染問題，人們開始將移動互聯(lián)網(wǎng)技術引入污水處理監(jiān)控系統(tǒng)中，力求借助移動互聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)出適合當前水環(huán)境發(fā)展的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)。現(xiàn)階段，基于云平臺的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)已相對成熟，但在實際應用過程中還存在一定的不足，仍然需要不斷地進行創(chuàng)新和改革。因此，本文將從促進污水處理監(jiān)控管理系統(tǒng)設計角度出發(fā)，圍繞基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)設計進行探討。

1 ? ?污水處理工藝

現(xiàn)階段城市污水處理已有明確的處理流程，包括一級處理、一級強化處理，二級處理和二級強化處理。二級處理以去除溶解的有機物質(zhì)為主，旨在處理污水中的生物;二級強化處理以去除碳源污染物為主，旨在脫氮除磷。A2O是污水處理工藝中具有突出優(yōu)勢的重要工藝，主要以活性污泥法對污水進行處理，通過厭氧處理和好氧菌處理，利用硝化和反硝化反應，達到脫氮除磷以及污水降解的目的。現(xiàn)階段A2O工藝已得到了一定的創(chuàng)新和改造，形成了微絮凝加A2O工藝，經(jīng)改造后的污水處理工藝脫氮除磷效果更好。污水處理工藝，即污水的生化反應過程。在生化反應過程中，污水從前置反硝化區(qū)進入污水處理工藝系統(tǒng)，且僅有10%左右的污水進入反硝化處理裝置，之后再流入?yún)捬醭兀?jīng)過后置反硝化區(qū)再流入好氧池，最終進入沉淀池。該種污水處理工藝包含外回流和內(nèi)回流兩種機制，其中，外回流機制主要指污泥回流池污水進入前置硝化區(qū)，而內(nèi)回流機制指經(jīng)過好氧池處理的污水回到后置硝化區(qū)。兩種回流機制污水都需要停留20～30 h，以此達到去除回流硝化氮的目的。此過程具有有機物去脫氮除磷的作用，極大程度地保證了厭氧池穩(wěn)定性。另外，該污水處理工藝還包括了藥劑添加這一環(huán)節(jié)，如PAM、乙酸鈉以及絮凝藥劑等化學物。污水處理工藝流程如圖1所示。

2 ? ?污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)設計

2.1 ?系統(tǒng)構成

本研究從污水處理運行、維護以及管理角度進行了研究，結合了移動互聯(lián)網(wǎng)技術以及云平臺技術構建模型，先對污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)構建作如下分析：首先，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)需要進行污水處理數(shù)據(jù)采集，利用智能控制器存儲數(shù)據(jù)，并與工業(yè)通信服務器建立聯(lián)系，實現(xiàn)云平臺的信息傳遞，把信息傳達到遠程服務終端，能及時反饋污水處理監(jiān)控管理信息，實現(xiàn)污水處理管理信息系統(tǒng)的遠程維護目標。其次，基于移動互聯(lián)網(wǎng)設計的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)支持網(wǎng)頁和APP便捷訪問，讓污水處理工程師能實時掌握、監(jiān)控設備運行狀態(tài)，同時，在實現(xiàn)靈活的遠程監(jiān)控時，污水處理現(xiàn)場也能根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)及時作出調(diào)整，以此保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2 ?關鍵技術

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)所運用的技術主要有以下幾個方面：首先，物聯(lián)網(wǎng)技術以通信技術實現(xiàn)傳感器、集控器和軟件的連接，其中，需要利用互聯(lián)網(wǎng)和局部網(wǎng)絡等通信技術，幫助污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)建立集遠程管理控制、信息化和智能化于一體的遠程終端，利用物聯(lián)感知技術獲取傳層次污水處理信息。其次，系統(tǒng)根據(jù)此信息進行遠程控制并發(fā)出指令。最后，利用數(shù)據(jù)交換與共享技術，能實現(xiàn)污水處理監(jiān)控管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，以數(shù)據(jù)交換功能建立數(shù)據(jù)交換文件，再與其他控制系統(tǒng)共享、交換數(shù)據(jù)。

2.3 ?系統(tǒng)建設

2.3.1 ?監(jiān)控管理系統(tǒng)

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)建設，首先，應該從管網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)理及動態(tài)更新系統(tǒng)的設計入手，通過管網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)理及動態(tài)更新系統(tǒng)實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的管理及分析，批量導入污水處理工程建設提交的成果數(shù)據(jù)以及各管線數(shù)據(jù)和污水處理基礎地形數(shù)據(jù)，并針對導入的數(shù)據(jù)進行完整性、一致性檢查，最終生成管線數(shù)據(jù)庫，從而滿足監(jiān)控管理系統(tǒng)對制圖、管理的數(shù)據(jù)處理需求。其次，要建立管網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術建立客戶端訪問使用的系統(tǒng)，便于管線管理單位存儲以及管理地下管線，從而發(fā)揮管線單位數(shù)據(jù)更新、備份、處理以及分析的功能。再次，應該建立管線綜合業(yè)務應用系統(tǒng)，利用B/S訪問Web，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及分析，并根據(jù)服務需求隨時調(diào)取地下管線信息共享服務平臺數(shù)據(jù)。最后，應該建立以管網(wǎng)信息共享為核心的服務平臺，借助基礎地理信息數(shù)據(jù)把應用服務作為目標，滿足城市各類用戶的基本需求，從而在較大程度上實現(xiàn)系統(tǒng)應用的個性化發(fā)展[1]。此外，污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的建設，還應該加入三維管網(wǎng)展示子系統(tǒng)和井蓋監(jiān)控管理系統(tǒng)，幫助掌握、分析污水管網(wǎng)分布情況，減少馬路陷進對井蓋管理人員的危害。

2.3.2 ?污水處理終端監(jiān)控系統(tǒng)

污水處理終端監(jiān)控系統(tǒng)主要包含了污水處理池水位檢測系統(tǒng)、微動力污水處理設備監(jiān)控管理系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)和視頻在線監(jiān)測系統(tǒng)。其中，污水處理水位監(jiān)測系統(tǒng)作用在于隨時監(jiān)控污水處理池的工作情況，對水位超出污水處理池容量發(fā)出預警，方便了相關部門及時處理。微動力污水處理設備監(jiān)控系統(tǒng)主要發(fā)揮實時監(jiān)控終端數(shù)據(jù)、設備運行狀態(tài)的功能，在污水水量達到參數(shù)值時，將污水放入處理池，若污水水量未超過參數(shù)，則自動把污水暫時存儲到調(diào)節(jié)池，且在設備運行電流電壓發(fā)生異常時發(fā)出警報，極大程度地提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要位于污水處理池進出口，能實時監(jiān)控污水處理池進出口水質(zhì)情況，從而保證經(jīng)處理的污水能達到國家污水排放標準。

2.4 ?數(shù)據(jù)采集與處理

在構建基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的時候，數(shù)據(jù)采集與處理環(huán)節(jié)設計極其重要。為滿足污水處理遠程監(jiān)控管理需求，數(shù)據(jù)采集與處理設計內(nèi)容主要分為以下幾個方面：首先，提取管網(wǎng)數(shù)據(jù)坐標，結合管線圖上的提取管線點坐標以及點號信息，為管線測量數(shù)據(jù)庫提供實時數(shù)據(jù)，并以管線材質(zhì)、管徑等信息建立屬性準備數(shù)據(jù)。其次，管線數(shù)據(jù)庫的構建，應該對經(jīng)過管網(wǎng)數(shù)據(jù)所提取的坐標進行整理，而管線數(shù)據(jù)庫能利用測量和屬性庫，把提取的管線坐標導入數(shù)據(jù)庫，從而建立專門的項目管線數(shù)據(jù)庫。最后，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應該對管線數(shù)據(jù)進行成圖處理，讓經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)能形成污水處理管線矢量圖[2]。

3 ? ?實際應用

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)，能將大量的實時運行數(shù)據(jù)作為污水處理系統(tǒng)運行中的邏輯判斷標準，打破了傳統(tǒng)污水處理控制系統(tǒng)硬件限制，并解決了過去污水處理工藝數(shù)據(jù)得不到保存的問題。當前基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理系統(tǒng)，能把污水處理工藝數(shù)據(jù)進行存儲，為系統(tǒng)運行參數(shù)調(diào)整和系統(tǒng)預測診斷提供參考，保存在互聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)據(jù)，能被服務器按指示直徑而進行分析和處理，如應用程序接口（Application Programming Interface，API）接口在系統(tǒng)中使用第三方軟件處理數(shù)據(jù)，并使用徑向基網(wǎng)絡預測污水處理周期數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能根據(jù)污水處理周期預測值進行相關計算，將預測值與污水實際監(jiān)測值進行對比，獲得污水流量預測數(shù)據(jù)，從而方便系統(tǒng)及時調(diào)整污水處理相關參數(shù)，提高污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性[3]。此外，還能結合專家系統(tǒng)、多元回歸方程對污水處理數(shù)據(jù)進行預測分析，利用預測參數(shù)加強污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)建設，從而提高污水處理效益。

4 ? ?結語

由此看來，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)建設具有重要意義，應該結合移動互聯(lián)網(wǎng)技術不斷完善污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)，充分了解云平臺對污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)構建的作用及意義，深入挖掘污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)結構，設計出高效、穩(wěn)定的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)。

[參考文獻]

[1]孫立剛，劉廣順.智能化污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的應用研究[J].化工自動化及儀表，2016（12）：1336-1339.

[2]邱道尹，樊要玲，李耀.污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].華北水利水電學院學報，2008（2）：80-82.

[3]司學通，羅劍.基于高速移動互聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的研發(fā)[J].信息與電腦，2017（4）：97-99.