农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统的制作方法

本发明属于农村生活污水处理设施监测，尤其涉及农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统。

背景技术：

1、城市处理生活污水有专门的市政污水管网，城市人口居住密集，修建污水管网到污水处理厂统一处理城市生活污水的平均成本低、效益高。但农村住户分布广，住户间距离远，通过修建污水管网的方式收集生活污水统一进行处理的成本极高、效益低。因此，目前农村以村落为单位，每个村修建一座小型的生活污水处理设施对村落的污水进行净化处理后达标排放。

2、农村生活污水处理设施一般分为有动力型和无动力型，有动力型主要通过滤膜等设备进行水质净化，需要外接电源支持设备运转，人工更换滤膜等，后期还需要进行日常巡查，对于水质净化效果需人工采样回实验室检测，设施运维管理难度大、成本高、专业人员匮乏。无动力型主要是生活污水通过物理沉淀、人工湿地等处理方式处理后，固态颗粒物经沉淀去除，水质被人工湿地中的微生物、植物净化，不需要电和机械设备，但无法对微生物、植物的净化效果进行有效监控。

3、目前，行业内的监测方法是通过安装自动监测设备，监测农村生活污水处理设施进出水中的cod和氨氮两个指标查看污水处理设施是否在正常运行；自动监测设备检测水质指标的方式有两种：一种是化学试剂法，需要定期补充试剂，且试剂的管路可能会堵塞，切换的阀门可能会损坏，需要大量的电，优点是准确度高，和实验室的检测方法原理基本一致。另一种是传感器检测法。公开号cn211179783u的中国专利公开了一种农村污水信息处理监控系统，主要是通过位置调节组件实现对出水口不同处的污水进行检测，公开号cn216337157u的中国专利公开了一种基于嵌入式系统的农村污水处理装置智能控制系统，是通过三个模块协同控制来解决针对农村居民住户分散，导致污水处理维护难成本高的问题，主要是在污水处理的改进，但无法对污水处理设施的水质统计分析达标和植物绿化等现场情况进行监控。

4、因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统，以克服因农村生活污水处理设施运维管理难度大、成本高、专业人员匮乏等原因而不能对农村生活污水处理设施运行状态进行监控的问题。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本实用新型提出农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统。主要是对于农村生活污水处理设施运行状态的监测，能够实时对处理设施运行状态监管、运维任务分配，远程监控农村各生活污水处理设施的进出水水质及水量、污水处理设施运行状态、异常自动报警、视频和图像监控现场实况、统计分析水质达标、水质颜色、植物绿化和长势等现场情况。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统，包括传感器、污水处理设施监控终端、ai摄像头、云服务器、污水处理设施、流量计、电流感应装置；

4、所述污水处理设施，污水通过好氧池、厌氧池、人工湿地、滤膜中的一种或几种的组合进行净化；

5、所述传感器设置在污水处理设施的进水口和出水口,用于获取水质数据，并传输至污水处理设施监控终端；

6、所述污水处理设施监控终端包括主控制器、接口、电源和通讯单元；电源可以是acdc电源；

7、所述ai摄像头监控污水处理设施出水口及进水口的环境、污水处理设施和污水处理设施监控终端的环境，并获取现场图片，通过通讯单元发送至云服务器；

8、所述接口连接传感器和ai摄像头；所述电源为主控制器、通讯单元供能；所述通讯单元用于和云服务器进行通讯连接，所述主控制器用于接收传感器、ai摄像头所获取的数据，并通过所述通讯单元发送至云服务器；

9、所述云服务器用于接收污水处理设施监控终端所发送的数据，并通过显示终端进行实时展示。

10、主控制器根据传感器所获取的水质数据，生成超标报表、分析图表等，并发送至云服务器；水质数据和水质参数同时保存在污水处理设施监控终端；云服务器用于接收污水处理设施监控终端所发送的数据，处理图片数据，将图片中的植物生长状态、植物长势和水质颜色与预设的阈值对比，获取植物区域信息和水质信息并通过显示终端进行实时展示，显示终端可以是显示器。

11、优选的，所述ai摄像头包括设施全域管控摄像头、进水口和出水口摄像头，所述设施全域管控摄像头拍摄污水处理设施监控终端全域的图片，所述进水口和出水口摄像头拍摄污水处理设施进水口和出水口的图片；ai摄像头监控污水处理设施进水口、出水口的环境和污水处理设施监控终端的环境，并获取图片数据，通过通讯单元发送至云服务器。

12、优选的，所述传感器包括cod传感器、氨氮传感器、ph传感器、温度传感器；所述cod传感器用于监测水质中的有机污染物含量，氨氮传感器用于监测水质中的铵离子浓度，ph传感器用于监测水质的ph值，温度传感器用于监测水质的温度。

13、优选的，所述通讯单元包括天线和通讯芯片，所述通讯芯片与主控制器电性连接，所述通讯芯片与电线连通，通讯芯片可以是4g芯片，天线可以是4g天线，用于同云服务器进行信息交互。

14、优选的，所述接口包括485modbus接口，usb接口和ttl接口。

15、优选的，所述污水处理设施监控终端还包括语音喇叭和触摸屏，语音喇叭和触摸屏分别与主控制器电性连接，语音喇叭可以在水质数据超标时发出预警提醒，触摸屏便于现场对污水处理设施监控终端进行人工操作。

16、优选的，所述流量计内设有液位传感器，与污水处理设施出水口连通，并通过接口与主控制器电性连接；流量计根据确定的出水口横截面积和液位高度自动计算流量，并上传云服务器，根据流量和流速，结合水质数据及参数等指标，可以监测污水处理设施运行状态。

17、所述电流感应装置设置在污水处理设施的用电设备的电源线上，若电源线有电流通过，电流感应装置将有信号产生并将信号传输至污水处理设施监控终端，反馈用电设备处于工作状态。

18、优选的，所述污水处理设施监控终端外设有太阳能电池板，污水处理设施监控终端内还设有电池组，所述太阳能电池板与电池组电性连接。太阳能电池板将电量存储于电池组内，电池组电压小于污水处理设施监控终端额定电压，主控制器切换至电源供电，电源为acdc电源，电池组电压大于污水处理设施监控终端额定电压，主控制器切换至电池组供电；采用太阳能供电系统与交流供电两种模式，自动切换，可保证连续15天阴雨正常运行。

19、优选的，所述传感器还包括雷达流速传感器和雷达水位传感器，通过雷达获取流速和水位情况，监测污水处理设施运行情况。

20、优选的，所述污水处理设施监控终端设有人体感应器，人体感应器与主控制器电性连接。配备人体感应器，人体靠近则自动触发摄像头拍照并上报，监督人员巡查情况。

21、与现有技术相比，本实用新型取得以下有益效果：

22、本实用新型提供了农村生活污水处理设施运行状态在线监测系统，设置ai摄像头与云服务器，通过通讯单元将现场图片发送云服务器，实现对农村生活污水处理设施运行状态、异常自动报警、视频和图像监控现场实况、统计分析水质达标情况、水质颜色、植物绿化和长势等环境的监控。监测系统现场施工简单，成本低，可以大面积推广，采用传感器实时监测水质情况，无需使用化学试剂，运维简单，设备每天定时自检、清洗，出现故障可及时发现并维护，可做到1-3个月完全无人值守，采用太阳能供电系统与交流供电两种模式，自动切换，可保证连续15天阴雨天正常运行。