基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统设计研究

张伟 李维兵

摘   要：文章针对基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统设计进行了研究。首先，对污水处理工艺进行了分析;其次，深入探讨了污水处理监控管理信息系统的构建;最后，对该系统在实际生活中的应用进行了分析。希望能为我国污水处理事业的发展提供帮助。

关键词：污水处理;监控管理;信息系统;处理工艺

近年来，日益严峻的水环境形势逐渐引起了人们对水污染的重视。传统的污水处理工艺难以满足水环境监测的要求。面临如此严峻的水污染问题，人们开始将移动互联网技术引入污水处理监控系统中，力求借助移动互联网技术开发出适合当前水环境发展的污水处理监控管理信息系统。现阶段，基于云平台的污水处理监控管理信息系统已相对成熟，但在实际应用过程中还存在一定的不足，仍然需要不断地进行创新和改革。因此，本文将从促进污水处理监控管理系统设计角度出发，围绕基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统设计进行探讨。

1    污水处理工艺

现阶段城市污水处理已有明确的处理流程，包括一级处理、一级强化处理，二级处理和二级强化处理。二级处理以去除溶解的有机物质为主，旨在处理污水中的生物;二级强化处理以去除碳源污染物为主，旨在脱氮除磷。A2O是污水处理工艺中具有突出优势的重要工艺，主要以活性污泥法对污水进行处理，通过厌氧处理和好氧菌处理，利用硝化和反硝化反应，达到脱氮除磷以及污水降解的目的。现阶段A2O工艺已得到了一定的创新和改造，形成了微絮凝加A2O工艺，经改造后的污水处理工艺脱氮除磷效果更好。污水处理工艺，即污水的生化反应过程。在生化反应过程中，污水从前置反硝化区进入污水处理工艺系统，且仅有10%左右的污水进入反硝化处理装置，之后再流入厌氧池，经过后置反硝化区再流入好氧池，最终进入沉淀池。该种污水处理工艺包含外回流和内回流两种机制，其中，外回流机制主要指污泥回流池污水进入前置硝化区，而内回流机制指经过好氧池处理的污水回到后置硝化区。两种回流机制污水都需要停留20～30 h，以此达到去除回流硝化氮的目的。此过程具有有机物去脱氮除磷的作用，极大程度地保证了厌氧池稳定性。另外，该污水处理工艺还包括了药剂添加这一环节，如PAM、乙酸钠以及絮凝药剂等化学物。污水处理工艺流程如图1所示。

2    污水处理监控管理信息系统设计

2.1  系统构成

本研究从污水处理运行、维护以及管理角度进行了研究，结合了移动互联网技术以及云平台技术构建模型，先对污水处理监控管理信息系统构建作如下分析：首先，基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统需要进行污水处理数据采集，利用智能控制器存储数据，并与工业通信服务器建立联系，实现云平台的信息传递，把信息传达到远程服务终端，能及时反馈污水处理监控管理信息，实现污水处理管理信息系统的远程维护目标。其次，基于移动互联网设计的污水处理监控管理信息系统支持网页和APP便捷访问，让污水处理工程师能实时掌握、监控设备运行状态，同时，在实现灵活的远程监控时，污水处理现场也能根据监控数据及时作出调整，以此保证污水处理系统的稳定运行。

2.2  关键技术

基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统所运用的技术主要有以下几个方面：首先，物联网技术以通信技术实现传感器、集控器和软件的连接，其中，需要利用互联网和局部网络等通信技术，帮助污水处理监控管理信息系统建立集远程管理控制、信息化和智能化于一体的远程终端，利用物联感知技术获取传层次污水处理信息。其次，系统根据此信息进行远程控制并发出指令。最后，利用数据交换与共享技术，能实现污水处理监控管理系统的数据交换，以数据交换功能建立数据交换文件，再与其他控制系统共享、交换数据。

2.3  系统建设

2.3.1  监控管理系统

基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统建设，首先，应该从管网数据监理及动态更新系统的设计入手，通过管网数据监理及动态更新系统实现大量数据的管理及分析，批量导入污水处理工程建设提交的成果数据以及各管线数据和污水处理基础地形数据，并针对导入的数据进行完整性、一致性检查，最终生成管线数据库，从而满足监控管理系统对制图、管理的数据处理需求。其次，要建立管网数据管理系统，利用移动互联网技术建立客户端访问使用的系统，便于管线管理单位存储以及管理地下管线，从而发挥管线单位数据更新、备份、处理以及分析的功能。再次，应该建立管线综合业务应用系统，利用B/S访问Web，实现对数据的统计及分析，并根据服务需求随时调取地下管线信息共享服務平台数据。最后，应该建立以管网信息共享为核心的服务平台，借助基础地理信息数据把应用服务作为目标，满足城市各类用户的基本需求，从而在较大程度上实现系统应用的个性化发展[1]。此外，污水处理监控管理信息系统的建设，还应该加入三维管网展示子系统和井盖监控管理系统，帮助掌握、分析污水管网分布情况，减少马路陷进对井盖管理人员的危害。

2.3.2  污水处理终端监控系统

污水处理终端监控系统主要包含了污水处理池水位检测系统、微动力污水处理设备监控管理系统、水质监测系统和视频在线监测系统。其中，污水处理水位监测系统作用在于随时监控污水处理池的工作情况，对水位超出污水处理池容量发出预警，方便了相关部门及时处理。微动力污水处理设备监控系统主要发挥实时监控终端数据、设备运行状态的功能，在污水水量达到参数值时，将污水放入处理池，若污水水量未超过参数，则自动把污水暂时存储到调节池，且在设备运行电流电压发生异常时发出警报，极大程度地提高了系统运行的稳定性。水质在线监测系统主要位于污水处理池进出口，能实时监控污水处理池进出口水质情况，从而保证经处理的污水能达到国家污水排放标准。

2.4  数据采集与处理

在构建基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统的时候，数据采集与处理环节设计极其重要。为满足污水处理远程监控管理需求，数据采集与处理设计内容主要分为以下几个方面：首先，提取管网数据坐标，结合管线图上的提取管线点坐标以及点号信息，为管线测量数据库提供实时数据，并以管线材质、管径等信息建立属性准备数据。其次，管线数据库的构建，应该对经过管网数据所提取的坐标进行整理，而管线数据库能利用测量和属性库，把提取的管线坐标导入数据库，从而建立专门的项目管线数据库。最后，数据处理系统应该对管线数据进行成图处理，让经过处理的数据能形成污水处理管线矢量图[2]。

3    实际应用

基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统，能将大量的实时运行数据作为污水处理系统运行中的逻辑判断标准，打破了传统污水处理控制系统硬件限制，并解决了过去污水处理工艺数据得不到保存的问题。当前基于移动互联网的污水处理系统，能把污水处理工艺数据进行存储，为系统运行参数调整和系统预测诊断提供参考，保存在互联网终端的数据，能被服务器按指示直径而进行分析和处理，如应用程序接口（Application Programming Interface，API）接口在系统中使用第三方软件处理数据，并使用径向基网络预测污水处理周期数据，系统能根据污水处理周期预测值进行相关计算，将预测值与污水实际监测值进行对比，获得污水流量预测数据，从而方便系统及时调整污水处理相关参数，提高污水处理系统稳定性[3]。此外，还能结合专家系统、多元回归方程对污水处理数据进行预测分析，利用预测参数加强污水处理监控管理信息系统建设，从而提高污水处理效益。

4    结语

由此看来，基于移动互联网的污水处理监控管理信息系统建设具有重要意义，应该结合移动互联网技术不断完善污水处理监控管理信息系统，充分了解云平台对污水处理监控管理信息系统构建的作用及意义，深入挖掘污水处理监控管理信息系统结构，设计出高效、稳定的污水处理监控管理信息系统。

[参考文献]

[1]孙立刚，刘广顺.智能化污水处理监控系统的应用研究[J].化工自动化及仪表，2016（12）：1336-1339.

[2]邱道尹，樊要玲，李耀.污水处理监控系统的研究[J].华北水利水电学院学报，2008（2）：80-82.

[3]司学通，罗剑.基于高速移动互联网的污水处理监控管理信息系统的研发[J].信息与电腦，2017（4）：97-99.