基于物联网的污水处理监测系统研究与设计

2020-01-17姚永卫赵海志

黑龙江科学 2020年12期

袁媛，姚永卫，崔嵬，赵海志

(河北机电职业技术学院电气工程系，河北邢台 054000)

0 引言

大量调查数据显示，当前我国污水排放情况形式严峻，污水处理工作现状不容乐观，如果得不到有效解决，势必会对我国水资源的科学利用带来影响，同时也会给人们的身体健康带来危害。目前现有的污水处理监测系统已经不能更好地满足经济社会的发展要求，大量城建活动、生活水污染、工业水污染面积的增加与现有落后的水污染监测系统矛盾日益尖锐，急需研究和设计一款采用物联网技术的污水处理监测系统。我国污水处理监测技术发展相对较晚，20世纪60年代才逐渐引进和创新污水自动化处理技术。近年来，随着我国信息化技术的迅猛发展，物联网技术已经在多个生产领域得到了广泛应用，其中就包括在污水处理监测系统中的应用。据了解，采用物联网技术的污水处理监测系统可以更好地了解和掌握不同污水排放点的实时动态，推动污水科学合理排放，减少污水排放过程中造成的环境污染，进而推动我国水资源的可持续利用。

1 污水处理现状

污水处理调查数据显示，目前，我国大中城市建立了相对完善、科学、系统的污水处理监测系统，但一些小城市、城镇和农村的污水处理监测系统还不完善或者尚未建立，尤其是一些乡镇没有完善的污水处理系统及监测系统，致使排放的污水不经过任何技术处理就直接排放到河道等水体中。这种粗放式的排放方式，不仅会对附近水体造成严重污染，甚至还会给一个城市的水源带来重大的安全隐患，给人们的身体健康造成极大的负面影响。尤其是我国南方城市的发展与乡村建设，南方地区水资源相对丰富，如果任由污水大量排放，势必会造成水体日益恶化，若长时间得不到科学有效地解决，势必会给周边环境带来不可逆转的有机物污染和重金属污染，会对人们的生命财产安全带来不可估量的威胁。加强污水处理系统及监测系统建设，对改善水质，提高生产生活环境质量意义重大。基于现代信息技术，深化研究物联网污水处理监测系统，已成为社会普遍关注的重点话题之一。

2 物联网技术的应用

物联网技术是随着现代信息技术的快速发展而兴起的，它是将现代通信技术、现代智能技术、人工智能技术结合在一起的集合技术，通过对物联网技术的应用，可以实现对工作信息的实时监控和自动识别。同时，物联网技术也是一种遥感技术。目前，世界各国都非常重视物联网技术的研发与应用工作，它已经成为经济社会发展过程中比较流行的技术之一，现已被广泛应用于生产生活的相关领域。我国物联网技术起步于20世纪末，发展到现在已经日趋成熟，在水资源监测、环境污染监测、工业生产、农业生产等领域都得到了有效应用。将物联网技术成功应用于污水处理监测中的成功案例已经有很多，但在具体应用中还存在一定问题，不能将物联网技术优越性充分发挥出来。

3 基于物联网的污水处理监测系统设计

3.1 物联网技术的应用原理

物联网技术是融合多种现代信息技术的集合技术，其主要分为三个功能领域，即感知功能、网络传输功能、实践应用功能，其中的感知功能可以实时采集所需的环境数据，有效提高了能源利用率。网络功能指的是可以有效将通信网络与信息网络融合在一起，提高设备运行中所产生的各类信息数据的准确性、科学性。网络功能是物联网技术应用的基础，其覆盖范围也相对广泛。实践应用功能主要指的就是对工作信息数据的实际处理能力，该功能是物联网技术有效运行的保障。物联网技术的快速发展与完善为污水处理监测系统的智能化发展提供了强有力的技术支撑，大量实践表明，通过物联网技术可以有效提升污水处理质量。要想保证物联网技术在污水处理监测系统中的科学有效应用，就要不断创新设计理念与设计方法，将物联网技术更好地融入到现代信息技术中，将物联网的感知功能、网络功能、实践应用功能充分发挥出来，并不断总结在应用过程中出现的问题，进而采取有针对性的策略加以解决，保证污水排放能够得到更加科学的监测。

3.2 基于物联网的污水处理监测系统硬件设计

在开展污水处理监测系统的设计工作中，一定要将硬件设计环节重视起来。物联网技术下的污水处理监测系统硬件设计主要包括污水排放自动监测系统、污水排放和处理数据采集与传输系统以及环保部门监管系统。在原有的污水处理监测系统中，可以利用物联网技术在监测点布置和安装一些监测传感器，而这些传感器可以通过网络技术将搜集到的污水排放数据和处理数据及时反馈到监控平台工作人员手中。监测传感器属于物联网技术的感知功能，在应用过程中又分为两个系统功能，分别是环境数据采集功能和信息数据传输功能。环境数据采集功能主要针对数据采集工作，因此其处理数据的能力相对较差，所以主要负责搜集污水排放和污水处理的环境数据，并将采集到的数据准确传输到系统平台中。在设计过程中，要尽可能完善数据智能处理环节，这样在监测过程中就可以及时准确地掌握系统和设备的运行情况，并根据信息数据反馈的问题拿出科学的解决方案。同时，要强化数据传输的能力，以便更好地了解和掌握某一个监测点污水排放和处理的情况，真正实现污水处理的实时监控，使污水处理更加科学化、精确化。