蔡先鋒，嚴(yán)亦莊

（杭州魯爾物聯(lián)科技有限公司，浙江 杭州 311121）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的成果，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于管理工作開展能夠大幅度提升管理工作的質(zhì)量，污水管控作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的主要工作內(nèi)容也應(yīng)重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用。因此，污水管控相關(guān)工作人員應(yīng)搭建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧污水管控系統(tǒng)，借助現(xiàn)代化技術(shù)強(qiáng)化污水管控工作的效果，提升污水管控工作的智能化程度。

1 明確污水管控系統(tǒng)功能需求

1.1 管理設(shè)備維修信息

設(shè)備維修信息管理是污水管控工作開展的主要內(nèi)容，傳統(tǒng)污水管控系統(tǒng)不具備管理設(shè)備維修信息的功能，嚴(yán)重影響污水管控工作的開展效率，因此加強(qiáng)設(shè)備維修信息管理能力應(yīng)作為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)的功能需求之一。進(jìn)口設(shè)備是我國(guó)污水管控工作開展常用設(shè)備，設(shè)備長(zhǎng)期使用磨損嚴(yán)重影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，但設(shè)備維修人員難以掌握設(shè)備的具體信息，增加了設(shè)備維修工作的開展難度。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智慧污水管控系統(tǒng)，將解決該問題作為系統(tǒng)搭建目標(biāo)，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為污水管控相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。

1.2 提升污水處理效率

污水處理效率直接反應(yīng)污水管控工作的開展效果，盡管目前污水處理工作已受到國(guó)家的重視，污水廠數(shù)量大幅度提升，但污水處理率并未達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，因此在研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧污水管控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將提升污水處理效率作為系統(tǒng)功能優(yōu)化的首要任務(wù)[1]。技術(shù)人員需了解造成污水處理效率低的原因，在搭建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)過程中采取有效措施解決該問題，擴(kuò)充系統(tǒng)存儲(chǔ)信息量與信息內(nèi)容，提升智慧污水管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在污水處理中的作用，大幅度提高我國(guó)污水處理率，加強(qiáng)各地城市建設(shè)效果。

1.3 合理選擇處理工藝

污水處理工藝選擇是污水管控工作開展的重要內(nèi)容，也是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)信息分析能力更強(qiáng)，可為污水處理人員選擇處理工藝提供更準(zhǔn)確的參考意見。處理工藝的選擇直接決定污水處理的成效，借助現(xiàn)代技術(shù)可對(duì)待處理的污水進(jìn)行分析，全面掌握待處理污水的成分含量與處理需求，得出更適用于此類污水處理的處理工藝選擇結(jié)果，降低污水處理人員合理選擇處理工藝的難度。相較于已有污水管控系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的污水管控系統(tǒng)分析能力更強(qiáng)，得出的污水處理工藝更適用于實(shí)際工作開展。

1.4 減少環(huán)境污染

環(huán)境污染是污水處理工作開展的主要目標(biāo)，因此在構(gòu)建智慧化污水管控系統(tǒng)時(shí)，需將減少環(huán)境污染作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能需求。污水處理相關(guān)工作開展會(huì)產(chǎn)生大量污染，尤其是空氣污染，難以滿足城市建設(shè)的需要。環(huán)境污染嚴(yán)重影響周邊居民的身體健康，且資源無法發(fā)揮其應(yīng)有開發(fā)價(jià)值，使大量資源被浪費(fèi)。為降低污水管控對(duì)環(huán)境的不良影響，技術(shù)人員應(yīng)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完善污水處理流程與設(shè)備，盡可能減少污水處理過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)。在智慧污水管控系統(tǒng)中應(yīng)加強(qiáng)臭氣處理功能，加設(shè)高水平臭氣處理裝置，避免污水處理造成的環(huán)境問題。

1.5 加強(qiáng)費(fèi)用管理力度

費(fèi)用管理在污水管控工作開展中具有重要作用，已有污水管控系統(tǒng)中不重視經(jīng)費(fèi)管理功能的設(shè)計(jì)，用于污水處理的經(jīng)費(fèi)利用率低，導(dǎo)致污水處理廠未能滿負(fù)荷運(yùn)行，污水管控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不能盡數(shù)被發(fā)揮。因此，在建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧污水管控系統(tǒng)過程中，需分析污水處理工作的實(shí)際資金需要，確定智慧污水管控系統(tǒng)應(yīng)具有的費(fèi)用管理能力，將污水處理工作所需資金信息存入智慧管控系統(tǒng)，合理管理污水處理費(fèi)用信息，深入發(fā)掘費(fèi)用信息的潛在價(jià)值，按照污水處理工作需要科學(xué)分配費(fèi)用，制定經(jīng)費(fèi)使用標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)經(jīng)費(fèi)管理。

2 智慧污水管控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集中間件

數(shù)據(jù)采集中間件是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧管控系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)人員應(yīng)重視數(shù)據(jù)采集中間件的設(shè)計(jì)，強(qiáng)化智慧污水管控系統(tǒng)的硬件環(huán)境的搭建效果。首先，明確智慧污水管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集需求，制定數(shù)據(jù)采集中間件的設(shè)計(jì)計(jì)劃，全面把握數(shù)據(jù)采集中間件的功能細(xì)節(jié)。其次，建立專用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集中間件采集信息的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，按照物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)合理設(shè)置管理平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)層次，使該管理平臺(tái)能夠充分發(fā)揮數(shù)據(jù)采集中間件的作用，提高基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)的性能，優(yōu)化污水處理效果。

2.2 數(shù)據(jù)通信中間件

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧污水管控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信中間件至關(guān)重要，該部件用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，是智慧污水管控系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)行的基礎(chǔ)，有助于簡(jiǎn)化污水處理工作的難度。數(shù)據(jù)通信中間件實(shí)際使用中容易出現(xiàn)多種問題，包括ACD 分配方式、通信增值業(yè)務(wù)、外呼分配速度等，這些因素會(huì)影響智慧污水管控系統(tǒng)的運(yùn)行效果。技術(shù)人員在研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)尤其重視研究數(shù)據(jù)通信中間件的問題解決方案，將污水管控功能執(zhí)行所需信息快速傳遞至污水處理人員，保證污水處理工作開展所需信息的質(zhì)量[2]。除此之外，還要完善智慧污水管控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)通信中間件的運(yùn)行環(huán)境，智慧污水管控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智慧污水管控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.3 調(diào)度與控制管理中間件

生產(chǎn)調(diào)度與控制管理中間件也是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控平臺(tái)的主要硬件設(shè)備，該硬件設(shè)備的性能與智慧污水管控系統(tǒng)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)效果關(guān)系緊密。首先，技術(shù)人員應(yīng)總結(jié)以往中間件構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)，明確該系統(tǒng)對(duì)調(diào)度與控制中間件的性能要求，研究中間件的最佳應(yīng)用方式。其次，全面掌握基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)應(yīng)用層需具備的功能，結(jié)合系統(tǒng)功能為系統(tǒng)選擇合適的調(diào)度與控制中間件，提高智慧污水管控系統(tǒng)的性能指標(biāo)。最后，科學(xué)設(shè)置系統(tǒng)的調(diào)度與控制方式，提升中間件性能與污水管控系統(tǒng)的匹配性，最大限度提升調(diào)度與控制中間件的作用。

3 明確系統(tǒng)組成

3.1 污水?dāng)?shù)據(jù)管控終端

污水?dāng)?shù)據(jù)管控終端是智慧污水管控系統(tǒng)的核心組成部分，也是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)構(gòu)建過程中需重點(diǎn)研究的問題，污水?dāng)?shù)據(jù)管控終端需包含以下功能：①具有較高準(zhǔn)確性的污水取樣功能，保證污水樣品具有代表性，獲取最真實(shí)的污水處理信息用于系統(tǒng)運(yùn)行，分析污水的特性能夠提升污水處理方案的可行性。②合理的污水樣品信息上傳協(xié)議，嚴(yán)格按照系統(tǒng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)管理智慧污水管控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)，將污水處理工作開展最新情況及時(shí)上傳至系統(tǒng)，提升系統(tǒng)存儲(chǔ)信息的時(shí)效性，同時(shí)保證智慧污水管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 無線傳輸設(shè)備

無線傳輸設(shè)備是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)各功能間的信息傳送紐帶，該設(shè)備突破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式的局限性，降低了智慧污水管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸難度。該設(shè)備的正常運(yùn)行需要WHDI 技術(shù)支持，因此技術(shù)人員在使用該設(shè)備時(shí)，要著重研究WHDI 技術(shù)的應(yīng)用方式，熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)，充分發(fā)揮無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的作用，提升智慧污水管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量速率。在智慧污水管控系統(tǒng)中運(yùn)用無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備可擴(kuò)大無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶?，縮短信息傳送造成的延遲，最大限度保證數(shù)據(jù)信息的時(shí)效性[3]。除此之外，無線傳輸設(shè)備兼容性較強(qiáng)，污水管控人員可通過多種方式獲取數(shù)據(jù)信息，智慧污水管控系統(tǒng)的作用能夠被盡數(shù)展現(xiàn)。

3.3 數(shù)據(jù)管理中心

數(shù)據(jù)管理中心是智慧污水管控系統(tǒng)的核心組成部分，也是智慧污水管控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的中心樞紐，數(shù)據(jù)管理中心包含內(nèi)容如下所述。①在智慧污水管控系統(tǒng)中負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)信息的檢測(cè)數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)是污水管控系統(tǒng)順利運(yùn)行的基礎(chǔ)。②用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況的報(bào)警子系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)智慧污水管控系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)可向使用人員發(fā)出警報(bào)。③用于分析系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)，該功能由污水處理人員直接操作，通過調(diào)用相應(yīng)算法獲取數(shù)據(jù)分析結(jié)果。④用于污水處理人員使用該系統(tǒng)的WEB 發(fā)布子系統(tǒng)，相關(guān)人員通過該系統(tǒng)能夠以可視化形式獲取系統(tǒng)顯示的信息。智慧污水管控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將監(jiān)測(cè)到的設(shè)備運(yùn)行情況與污水處理需要進(jìn)行比對(duì)，明確設(shè)備運(yùn)行效果與污水處理目標(biāo)的差異，將數(shù)據(jù)分析結(jié)果反饋給設(shè)備調(diào)整設(shè)備運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)智慧污水管控系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備終端的反控，形成有助于優(yōu)化系統(tǒng)信息利用率的數(shù)據(jù)控制方式。

4 智慧污水管控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

4.1 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接收

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接收作為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)的主要功能，技術(shù)人員應(yīng)尤其重視研究該功能的實(shí)現(xiàn)，良好的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接收功能如下：①對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)被用于系統(tǒng)其他功能執(zhí)行，降低數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。②根據(jù)制定的數(shù)據(jù)采集計(jì)劃控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，保證信息采集設(shè)備運(yùn)行效果與系統(tǒng)功能執(zhí)行需要相符。③將過濾后的數(shù)據(jù)保存到系統(tǒng)中，并根據(jù)數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)將不同類別數(shù)據(jù)信息分別保存，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立備份保護(hù)數(shù)據(jù)信息的安全性。

4.2 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)的核心功能，實(shí)現(xiàn)效果直接關(guān)系智慧污水管控系統(tǒng)建立效果，該功能包括以下4 個(gè)方面：①按照技術(shù)人員工作需要合理分析數(shù)據(jù)信息，得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。②分析系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息并繪制水體污染指數(shù)曲線圖，實(shí)時(shí)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。③檢測(cè)智慧污水管控系統(tǒng)的異常情況，避免對(duì)污水處理工作產(chǎn)生消極影響。④將系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變?yōu)閳?bào)表，便于污水處理人員分析數(shù)據(jù)信息。

4.3 報(bào)警短信發(fā)送

報(bào)警短信發(fā)送功能是保證該系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵，通過該功能系統(tǒng)可將異常情況及時(shí)傳遞給污水處理人員，污水處理人員快速采取措施處理系統(tǒng)異常，減小系統(tǒng)異常對(duì)污水處理效果的不利影響[4]。自動(dòng)監(jiān)測(cè)通信設(shè)備是用于接收?qǐng)?bào)警信息的最佳設(shè)備，借助該設(shè)備污水處理人員可隨時(shí)隨地了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，突破系統(tǒng)檢測(cè)工作的空間與時(shí)間局限性，提高智慧污水管控系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

4.4 WEB 信息發(fā)布

WEB 信息發(fā)布功能直接影響用戶的體驗(yàn)感受，為優(yōu)化系統(tǒng)使用人員的使用體驗(yàn)，功能實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)人需了解不同用戶的使用需求，針對(duì)性設(shè)計(jì)各客戶端的操作界面，為使用人員提供簡(jiǎn)潔且美觀的操作界面，簡(jiǎn)化智慧污水管控系統(tǒng)的使用難度。除此之外，技術(shù)人員需保證用于WEB 信息發(fā)布功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的全面性，使用人員通過發(fā)布功能可獲取相關(guān)信息，同時(shí)監(jiān)督污水處理工作的開展情況，讓更多人參與污水處理工作，充分發(fā)揮基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧污水管控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧污水管控系統(tǒng)需注意要素較多。系統(tǒng)建設(shè)人員應(yīng)深入研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，合理選擇并熟練掌握最適用于智慧污水管控系統(tǒng)搭建的技術(shù)。技術(shù)人員需時(shí)刻關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新研究成果，結(jié)合污水管控工作的實(shí)際需要，不斷調(diào)整智慧污水管控系統(tǒng)的功能，降低污水對(duì)環(huán)境的不良影響，為環(huán)境保護(hù)工作高效開展貢獻(xiàn)力量。