袁 媛，姚永衛(wèi)，崔 嵬，趙海志

(河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系，河北 邢臺(tái) 054000)

0 引言

大量調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國(guó)污水排放情況形式嚴(yán)峻，污水處理工作現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，如果得不到有效解決，勢(shì)必會(huì)對(duì)我國(guó)水資源的科學(xué)利用帶來(lái)影響，同時(shí)也會(huì)給人們的身體健康帶來(lái)危害。目前現(xiàn)有的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)不能更好地滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展要求，大量城建活動(dòng)、生活水污染、工業(yè)水污染面積的增加與現(xiàn)有落后的水污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)矛盾日益尖銳，急需研究和設(shè)計(jì)一款采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)污水處理監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展相對(duì)較晚，20世紀(jì)60年代才逐漸引進(jìn)和創(chuàng)新污水自動(dòng)化處理技術(shù)。近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中就包括在污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用。據(jù)了解，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以更好地了解和掌握不同污水排放點(diǎn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，推動(dòng)污水科學(xué)合理排放，減少污水排放過(guò)程中造成的環(huán)境污染，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)水資源的可持續(xù)利用。

1 污水處理現(xiàn)狀

污水處理調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)大中城市建立了相對(duì)完善、科學(xué)、系統(tǒng)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但一些小城市、城鎮(zhèn)和農(nóng)村的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還不完善或者尚未建立，尤其是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒(méi)有完善的污水處理系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，致使排放的污水不經(jīng)過(guò)任何技術(shù)處理就直接排放到河道等水體中。這種粗放式的排放方式，不僅會(huì)對(duì)附近水體造成嚴(yán)重污染，甚至還會(huì)給一個(gè)城市的水源帶來(lái)重大的安全隱患，給人們的身體健康造成極大的負(fù)面影響。尤其是我國(guó)南方城市的發(fā)展與鄉(xiāng)村建設(shè)，南方地區(qū)水資源相對(duì)豐富，如果任由污水大量排放，勢(shì)必會(huì)造成水體日益惡化，若長(zhǎng)時(shí)間得不到科學(xué)有效地解決，勢(shì)必會(huì)給周邊環(huán)境帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的有機(jī)物污染和重金屬污染，會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)不可估量的威脅。加強(qiáng)污水處理系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)改善水質(zhì)，提高生產(chǎn)生活環(huán)境質(zhì)量意義重大?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)，深化研究物聯(lián)網(wǎng)污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已成為社會(huì)普遍關(guān)注的重點(diǎn)話(huà)題之一。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展而興起的，它是將現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代智能技術(shù)、人工智能技術(shù)結(jié)合在一起的集合技術(shù)，通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)識(shí)別。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是一種遙感技術(shù)。目前，世界各國(guó)都非常重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用工作，它已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中比較流行的技術(shù)之一，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的相關(guān)領(lǐng)域。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步于20世紀(jì)末，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)日趨成熟，在水資源監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都得到了有效應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功應(yīng)用于污水處理監(jiān)測(cè)中的成功案例已經(jīng)有很多，但在具體應(yīng)用中還存在一定問(wèn)題，不能將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)越性充分發(fā)揮出來(lái)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用原理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是融合多種現(xiàn)代信息技術(shù)的集合技術(shù)，其主要分為三個(gè)功能領(lǐng)域，即感知功能、網(wǎng)絡(luò)傳輸功能、實(shí)踐應(yīng)用功能，其中的感知功能可以實(shí)時(shí)采集所需的環(huán)境數(shù)據(jù)，有效提高了能源利用率。網(wǎng)絡(luò)功能指的是可以有效將通信網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)融合在一起，提高設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的各類(lèi)信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。網(wǎng)絡(luò)功能是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，其覆蓋范圍也相對(duì)廣泛。實(shí)踐應(yīng)用功能主要指的就是對(duì)工作信息數(shù)據(jù)的實(shí)際處理能力，該功能是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效運(yùn)行的保障。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展與完善為污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，大量實(shí)踐表明，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效提升污水處理質(zhì)量。要想保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的科學(xué)有效應(yīng)用，就要不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)方法，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地融入到現(xiàn)代信息技術(shù)中，將物聯(lián)網(wǎng)的感知功能、網(wǎng)絡(luò)功能、實(shí)踐應(yīng)用功能充分發(fā)揮出來(lái)，并不斷總結(jié)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而采取有針對(duì)性的策略加以解決，保證污水排放能夠得到更加科學(xué)的監(jiān)測(cè)。

3.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在開(kāi)展污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，一定要將硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重視起來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括污水排放自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、污水排放和處理數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)以及環(huán)保部門(mén)監(jiān)管系統(tǒng)。在原有的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置和安裝一些監(jiān)測(cè)傳感器，而這些傳感器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將搜集到的污水排放數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到監(jiān)控平臺(tái)工作人員手中。監(jiān)測(cè)傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知功能，在應(yīng)用過(guò)程中又分為兩個(gè)系統(tǒng)功能，分別是環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能和信息數(shù)據(jù)傳輸功能。環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能主要針對(duì)數(shù)據(jù)采集工作，因此其處理數(shù)據(jù)的能力相對(duì)較差，所以主要負(fù)責(zé)搜集污水排放和污水處理的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸?shù)较到y(tǒng)平臺(tái)中。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要盡可能完善數(shù)據(jù)智能處理環(huán)節(jié)，這樣在監(jiān)測(cè)過(guò)程中就可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行情況，并根據(jù)信息數(shù)據(jù)反饋的問(wèn)題拿出科學(xué)的解決方案。同時(shí)，要強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Γ员愀玫亓私夂驼莆漳骋粋€(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)污水排放和處理的情況，真正實(shí)現(xiàn)污水處理的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使污水處理更加科學(xué)化、精確化。

3.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面，分別是數(shù)據(jù)采集流程的設(shè)計(jì)和信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了保證物聯(lián)網(wǎng)下污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的科學(xué)穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)采集流程的設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)計(jì)一定要流暢，同時(shí)保證系統(tǒng)涵蓋的廣泛性，將污水中的氧量、氨氮、總磷、總氮等信息納入到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為工作人員提供科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)的污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)ξ鬯幚淼闹饕h(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，并將下屬設(shè)備的水量、水位、水質(zhì)以及設(shè)備狀態(tài)信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行收集整合，然后對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水處理整個(gè)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制。