專利名稱：基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)。
技術(shù)背景世界任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使 人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來(lái)不同程度的環(huán)境污染，由此城市各類廢水處理 設(shè)施也在不斷增加。目前國(guó)內(nèi)外大部分廢水處理工藝主要采用傳統(tǒng)活性污泥法及其變形 工藝，A-B工藝、A-O工藝、A2O工藝(及其改良)、SBR工藝、CASS等工藝，所涉及的污水參 數(shù)監(jiān)測(cè)和污水曝氣處理過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，需要很多必須無(wú)人值守的設(shè)備或監(jiān)測(cè)點(diǎn)，由于監(jiān)測(cè) 點(diǎn)分散，分布范圍廣，而且大多設(shè)置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過(guò)電話線傳送數(shù)據(jù)往往事倍功 半，所以不適合搭建有線通訊網(wǎng)絡(luò)。若采用光纖或電臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊，不僅設(shè)備投入 耗資巨大，而且不適應(yīng)移動(dòng)的需要。信息技術(shù)的高速發(fā)展催生了許多新興的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域，其中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 以其高度的學(xué)科交叉性和廣泛的應(yīng)用前景受到各地學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度關(guān)注。無(wú)線傳感 器網(wǎng)絡(luò)能有效地克服現(xiàn)有的污水監(jiān)測(cè)方法對(duì)水資源原有生態(tài)環(huán)境影響大、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)少、 監(jiān)測(cè)范圍有限、系統(tǒng)價(jià)格昂貴、設(shè)備體積大、需預(yù)先鋪設(shè)電纜等缺點(diǎn)，更適合對(duì)污水排放區(qū) 多個(gè)小區(qū)域的污水進(jìn)行多點(diǎn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展潮流。污水處理是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要手段與方法，它不僅具有保護(hù)水源、凈化水質(zhì)、蓄 洪防旱、調(diào)節(jié)氣候和維護(hù)生物多樣性等多種獨(dú)特的不可替代的生態(tài)功能，還為人類提供豐 富的生產(chǎn)、生活資源，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和科學(xué)、文化價(jià)值?；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 污水監(jiān)測(cè)可以有效改進(jìn)污水監(jiān)測(cè)幾乎失控的現(xiàn)狀。目前國(guó)內(nèi)污水監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)還是采用 人工定點(diǎn)定期采樣，不僅耗費(fèi)人力物力，成本較高，且不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污水排放出入口流量和 水質(zhì)的變化。研發(fā)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將極大地提升水資源保護(hù)的水平， 提高人們的環(huán)保意識(shí)。因此，面向污水監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)成功和 應(yīng)用，必將取得顯著的社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，有效提高污水處理水平的基于傳感器 網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是包括設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的無(wú) 線傳感器單元，無(wú)線傳感器單元通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控儀連接，中央監(jiān)控儀與調(diào) 節(jié)曝氣量的自控調(diào)節(jié)閥連接。所述無(wú)線傳感器單元包括水質(zhì)傳感器、液位傳感器、流量傳感器、溶氧傳感器中的 至少一個(gè)。自控調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)菱形調(diào)節(jié)閥。[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，針對(duì)污水處理過(guò)程的工藝要求，現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制服務(wù)器將采 用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，最大限度地獲取被測(cè)目標(biāo)或環(huán)境的信息量，并取得最優(yōu)的解釋 或判斷。利用多個(gè)傳感器資源，通過(guò)對(duì)多傳感器及其觀測(cè)信息的合理支配和使用，把多個(gè)傳 感器在空間或時(shí)間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則來(lái)將進(jìn)行組合，以獲得被測(cè)對(duì)象的一 致性解釋或描述，使該信息系統(tǒng)由此獲得比它的各組成部分的子集所構(gòu)成的系統(tǒng)更優(yōu)越的 性能。在收到大量傳感采集數(shù)據(jù)以后，通過(guò)高效的數(shù)據(jù)融合算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如，利 用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等智能算法高效處理，然后經(jīng)過(guò)控制模型或者專家系統(tǒng)得到反 饋控制結(jié)果，控制執(zhí)行節(jié)點(diǎn)的行為。本實(shí)用新型組網(wǎng)配置靈活方便，適用范圍廣泛，能夠大大降低生化池中的溶解氧 濃度，優(yōu)化鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，提高污水處理水平。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示圖。
具體實(shí)施方式
一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線傳感器單 元，所述無(wú)線傳感器單元包括水質(zhì)傳感器1、液位傳感器2、流量傳感器3等，無(wú)線傳感器單 元通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)4與中央監(jiān)控儀5連接，中央監(jiān)控儀與調(diào)節(jié)曝氣量的自控調(diào)節(jié)閥6 連接。自控調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)菱形調(diào)節(jié)閥。(1)中央監(jiān)控儀整個(gè)中央監(jiān)控儀主要由數(shù)據(jù)采集模塊、自適應(yīng)控制內(nèi)核模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、網(wǎng)絡(luò)通 信模塊、文件管理模塊等組成。中央監(jiān)控儀是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和控制決策中心，通過(guò)對(duì)各個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)的具體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集(如水質(zhì)、液位、流量、閥門開度等)，中央處理機(jī)將各節(jié)點(diǎn)信 號(hào)進(jìn)行歸類處理，由終端專家系統(tǒng)提供最合理的參數(shù)設(shè)置指令，控制終端通過(guò)參數(shù)比較和 自適應(yīng)控制算法發(fā)出補(bǔ)排水門調(diào)控指令，使污水曝氣監(jiān)控達(dá)到并穩(wěn)定在設(shè)定值。(2)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)主要包括溶解氧、水質(zhì)、流量以及液位傳感器。采用高性能傳感器，經(jīng)新型單片射頻收發(fā)器件和溫度補(bǔ)償轉(zhuǎn)換電路處理后，建立 獨(dú)立自主無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，在任何測(cè)量范圍、不同溫度，以及苛刻環(huán)境中都能達(dá)到穩(wěn)定 的測(cè)量準(zhǔn)確度。選用精度高、穩(wěn)定性好、便于安裝的靜壓式液位傳感器；選用電磁流量計(jì)，經(jīng)轉(zhuǎn)換 電路處理后，輸出無(wú)線信號(hào)。(3)自控調(diào)節(jié)閥選用高品質(zhì)電動(dòng)菱形調(diào)節(jié)閥，以電源為動(dòng)力接受無(wú)線受控指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng) 電路轉(zhuǎn)換，執(zhí)行器對(duì)應(yīng)的上下位移，自動(dòng)地操縱閥門，改變閥門的開啟程度，從而達(dá)到對(duì)曝 氣量自動(dòng)調(diào)節(jié)。(4)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
4[0025] 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是繼Internet之后10大新技術(shù)之一。本系統(tǒng)的智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)包 含多路無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)具有無(wú)線鏈路的微型獨(dú)立功能，無(wú)線鏈路使得各個(gè) 節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)自我重組形成網(wǎng)絡(luò)，彼此通信，并交換有關(guān)重要的信息。
權(quán)利要求一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是包括設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線傳感器單元，無(wú)線傳感器單元通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控儀連接，中央監(jiān)控儀與調(diào)節(jié)曝氣量的自控調(diào)節(jié)閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述無(wú)線 傳感器單元包括水質(zhì)傳感器、液位傳感器、流量傳感器、溶氧傳感器中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是自控 調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)菱形調(diào)節(jié)閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線傳感器單元，無(wú)線傳感器單元通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控儀連接，中央監(jiān)控儀與調(diào)節(jié)曝氣量的自控調(diào)節(jié)閥連接。本實(shí)用新型組網(wǎng)配置靈活方便，適用范圍廣泛，能夠大大降低生化池中的溶解氧濃度，優(yōu)化鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，提高污水處理水平。
文檔編號(hào)G01N33/18GK201689087SQ20102019362
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者吳建國(guó), 張蕾蕾, 徐俊秀, 朱建新, 瞿國(guó)慶, 顧建 申請(qǐng)人:南通中電能源科技有限公司