徐湧濤

【摘要】農(nóng)村的生活污水排放分散，而且污染物的濃度較低，造成污水處理存在困難，急需進(jìn)行集中收集管控、統(tǒng)一處理。順應(yīng)工信部的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，幫助鄉(xiāng)村污水處理企業(yè)有效解決問題，提升運(yùn)營管控水平。

【關(guān)鍵詞】污水處理；物聯(lián)網(wǎng)；運(yùn)營管控

農(nóng)村和小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理市場(chǎng)污水處理率不高，隨著我國建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的步伐不斷加快，隨之而來的就是農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，尤其是農(nóng)村生活污水的無組織排放給當(dāng)?shù)氐乃Y源、土地資源等帶來了污染，給廣大農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活帶來了隱患。農(nóng)村的生活污水因其排放分散，污染物的濃度較低，造成污水處理存在困難，對(duì)其進(jìn)行集中收集管控、統(tǒng)一處理便成為有效的解決途徑。

2012年，工信部頒布《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，所謂物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。順應(yīng)國家水資源發(fā)展戰(zhàn)略，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)上，結(jié)合鄉(xiāng)村污水處理企業(yè)的運(yùn)管需求，本項(xiàng)目研發(fā)了農(nóng)村污水處理現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控采集系統(tǒng)+集中運(yùn)行管理平臺(tái)。依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從高效運(yùn)維、集中管控、遠(yuǎn)程診斷、在線控制、設(shè)備管理、售后維保、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多個(gè)切入點(diǎn)，幫助鄉(xiāng)村污水處理企業(yè)有效緩解運(yùn)維人員管理難、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)難、運(yùn)營管控難、運(yùn)行成本高等問題。

1、體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)農(nóng)村污水處理集中運(yùn)營管控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和信息流程，體系結(jié)構(gòu)分為信息采集層、通信網(wǎng)絡(luò)層、綜合數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層四部分。

監(jiān)控采集層是農(nóng)村污水處理集中運(yùn)營管控系統(tǒng)所有信息的來源，這些信息的獲得需要通過不同采集方法和措施，這些獲得信息的手段和措施以及相應(yīng)的系統(tǒng)就組成了采集層。采集層采集的信息主要有水位、流量、壓力、水質(zhì)、電氣量、狀態(tài)量、運(yùn)行工況、視頻報(bào)警等信息。

通信網(wǎng)絡(luò)層是信息化數(shù)據(jù)傳輸交流的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)，包括數(shù)據(jù)通信部分和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分，數(shù)據(jù)通信部分主要是對(duì)所有采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，主要采用4G通訊及租用專線等方式。

農(nóng)村污水處理集中運(yùn)營管控系統(tǒng)的建設(shè)需要建立一個(gè)公用、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存取平臺(tái)，是整個(gè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取的基礎(chǔ)，由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立又互有關(guān)系的數(shù)據(jù)庫組成，主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、報(bào)警數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)層專門針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和訪問，可以有效的保護(hù)系統(tǒng)重要的資源數(shù)據(jù)庫，也解決了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)資源多樣化及異種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間交互問題。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要完成污水處理站調(diào)度和管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析、處理、信息查詢服務(wù)等功能，是農(nóng)村污水處理集中運(yùn)營管控系統(tǒng)調(diào)度、決策、指揮的過程。

2、建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容

結(jié)合農(nóng)村污水處理集中運(yùn)管職責(zé)和實(shí)際工作需要，在集成污水處理站基礎(chǔ)設(shè)施和已有的研究成果基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制、GIS、RS、移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)的技術(shù)手段，形成支撐各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的集中運(yùn)行管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)污水處理站運(yùn)行監(jiān)測(cè)與告警、遠(yuǎn)程監(jiān)控、移動(dòng)應(yīng)用，為農(nóng)村污水處理業(yè)務(wù)提供信息服務(wù)和技術(shù)支持。

農(nóng)村污水處理集中運(yùn)營管控系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容如下：

（1）遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集

建設(shè)遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水處理站水泵遠(yuǎn)程啟?？刂萍耙何?、流量、壓力、電量、水質(zhì)、視頻監(jiān)控報(bào)警等數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將集中匯總至調(diào)度中心，供調(diào)度中心信息化平臺(tái)調(diào)用、數(shù)據(jù)共享和查詢調(diào)閱。

（2）運(yùn)營管控平臺(tái)及移動(dòng)應(yīng)用

建設(shè)運(yùn)營管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)在GIS地圖上顯示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示、控制與報(bào)警，過程線數(shù)據(jù)趨勢(shì)展示等；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢功能，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，算法統(tǒng)計(jì)、報(bào)表展示，水位、流量、電量數(shù)據(jù)的年月日?qǐng)?bào)表。

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)APP數(shù)據(jù)展示，基于Android、iOS系統(tǒng)的移動(dòng)終端設(shè)備上基于電子地圖操作，可以實(shí)時(shí)查詢各站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各站點(diǎn)運(yùn)行狀況等重要內(nèi)容。

3、應(yīng)用支撐環(huán)境

應(yīng)用支撐承擔(dān)著匯聚與管理資源，支撐應(yīng)用，保障系統(tǒng)規(guī)范、開放，進(jìn)而保障系統(tǒng)的長期可持續(xù)運(yùn)行的任務(wù)。通過統(tǒng)一的訪問入口，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源、非結(jié)構(gòu)化文檔和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應(yīng)用系統(tǒng)跨數(shù)據(jù)庫、跨系統(tǒng)平臺(tái)的無縫接入和集成，提供一個(gè)支持信息訪問、傳遞、以及協(xié)作的集成化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化業(yè)務(wù)應(yīng)用的高效開發(fā)、集成、部署與管理；并根據(jù)每個(gè)用戶的特點(diǎn)、習(xí)慣和角色的不同，為特定用戶提供量身定做的訪問關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息的安全通道和個(gè)性化應(yīng)用界面，使用戶可以瀏覽到相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)的事務(wù)處理。

4、遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

污水處理站遠(yuǎn)程啟停控制及液位、流量、壓力、電量、水質(zhì)、視頻監(jiān)控報(bào)警等采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是信息化系統(tǒng)的重要組成部分，具有非常重要的意義。它將被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確、清晰、快速地傳送到區(qū)域控制中心，通過在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，同時(shí)能根據(jù)被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況做出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，抗干擾能力強(qiáng)。人機(jī)接口功能強(qiáng)，操作方便，全漢化界面。系統(tǒng)主要硬件設(shè)備采用品牌設(shè)備。保證系統(tǒng)安全可靠地同步運(yùn)行。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有：現(xiàn)地控制單元、無線通訊模塊、現(xiàn)場(chǎng)傳感器、視頻設(shè)備等組成。

5、運(yùn)營管控平臺(tái)

該平臺(tái)基于 B/S 架構(gòu)，提供 Web 瀏覽、手機(jī) APP 等方式，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從高效運(yùn)維、集中管控、遠(yuǎn)程診斷、在線控制、設(shè)備管理、售后維保、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多個(gè)切入點(diǎn)，幫助鄉(xiāng)村污水處理企業(yè)有效緩解運(yùn)維人員管理難、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)難、運(yùn)營管控難、運(yùn)行成本高等問題。

支持多圖顯示，當(dāng)在電子地圖上有多個(gè)報(bào)警在不同的區(qū)域發(fā)生時(shí)，會(huì)在多個(gè)區(qū)域的電子地圖上顯示所有的報(bào)警。

支持在地圖上點(diǎn)擊監(jiān)控點(diǎn)直接彈出該監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫面。

支持有報(bào)警發(fā)生時(shí)報(bào)警點(diǎn)的圖標(biāo)閃爍，并且可以在電子地圖上查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

可以實(shí)時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。

結(jié)語：

建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展、提升農(nóng)民生活品質(zhì)、加快城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的重大舉措，全面建設(shè)宜居、宜業(yè)的美麗鄉(xiāng)村，提高城鄉(xiāng)居民生活品質(zhì)，提升群眾幸福感。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

邱信苗，濟(jì)南冠宇城建工程設(shè)計(jì)有限公司，山東濟(jì)南。