一种渗滤液污水组分含量动态监测系统的制作方法

1.本发明属于污水处理领域，涉及污水组分含量监测技术，具体是一种渗滤液污水组分含量动态监测系统。


背景技术：

2.在垃圾的卫生填埋过程中，由于压实、降水和微生物的分解等作用，会从垃圾层中渗出一定量的高浓度废液，与其填埋场内渗入的地表水和渗出的地下水、共同形成垃圾渗滤液。
3.它的产生主要来源于三个方面：分别是大气降水和径流，垃圾中本身含有一定量的水分，而且也会因为有机物的分解产生一定量的水分，但垃圾渗滤液的主要来源还是降水，也就是说，特定场仓的垃圾填埋场内渗滤液的量的多少主要与气候变化有关；现有技术中对渗滤液污水组分含量仅对污染源进行检测，没有结合环境对其进行监测，导致监测结果不准确；为此，提出一种渗滤液污水组分含量动态监测系统。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出一种渗滤液污水组分含量动态监测系统，该一种渗滤液污水组分含量动态监测系统解决了渗滤液污水组分含量监测数据单一的问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种渗滤液污水组分含量动态监测系统，包括云平台，以及与之相连接的数据采集模块、数据处理模块、智能预警模块以及监测反馈模块；各个模块之间基于数字信号进行信息交互；所述数据采集模块用于采集各区域的污染源数据和环境数据；其中，所述污染源数据包括化学需氧量、生化需氧量、悬浮物浓度、氨氮含量、总氮含量、总磷含量以及粪大肠菌群数；所述环境数据包括温度数据和湿度数据；并将所述污染源数据和所述环境数据发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块接收所述污染源数据和所述环境数据；将所述化学需氧量、所述生化需氧量、所述悬浮物浓度、所述氨氮含量、所述总氮含量、所述总磷含量以及所述粪大肠菌群数分别标记为、；将所述温度数据和所述湿度数据分别标记为；其中，n表示为区域的编号，i表示为采集周期的编号，所述数据处理模块利用计算公式获取污染源关联值，将所述污染源关联值标记为；所述数据处理模块利用计算公式获取环境关联值，将所述环境关联值标记为
；所述数据处理模块利用计算公式获取监测提醒系数，将所述监测提醒系数标记为txi；所述数据处理模块设定监测提醒系数阈值，并将所述监测提醒系数与所述监测提醒系数阈值进行比较；当所述监测提醒系数超过所述监测提醒系数阈值时，获取对应区域的编号，将所述区域标记为异常区域；所述数据处理模块生成预警信号，并将所述预警信号发送至所述智能预警模块；所述智能预警模块用于通知维修人员对异常区域进行检查和维护；所述监测反馈模块用于对维护完的异常区域进行二次监测。
6.优选的，所述数据采集模块包括化学需氧量采集单元、生化需氧量采集单元、悬浮物采集单元、氨氮采集单元、总氮采集单元、总磷采集单元、粪大肠菌群数采集单元、温度采集单元以及湿度采集单元；所述化学需氧量采集单元用于采集化学需氧量；所述生化需氧量采集单元用于采集生化需氧量；所述悬浮物采集单元用于采集悬浮物浓度；所述氨氮采集单元用于采集氨氮含量；所述总氮采集单元用于采集总氮含量；所述总磷采集单元用于采集总磷含量；所述粪大肠菌群数采集单元用于采集粪大肠菌群数；所述温度采集单元用于采集温度数据；所述湿度采集单元用于采集湿度数据。
7.优选的，对各区域进行编号，区域编号标记为n；其中，n的取值为1,2,3
……
n，n为区域的总数；所述数据采集模块在采集获取污染源数据和环境数据时，采用周期性采集的方式，且采集的周期由云平台进行设定；且在将污染源数据发送至云平台时，对采集的周期进行编号，采集周期编号标记为i；其中，i的取值为1,2,3
……
i，i为周期总数。
8.优选的，所述污染源关联值的计算公式为：其中，分别为化学需氧量、生化需氧量、悬浮物浓度、氨氮含量、总氮含量、总磷含量以及粪大肠菌群数的修正系数。
9.优选的，所述环境关联值的计算公式为：其中，分别为温度修正系数与湿度修正系数，且均为大于零的实数。
10.优选的，所述监测提醒系数的计算公式为：；其中，a和b分别为所述污染源关联值和所述环境关联值的影响系数。
11.优选的，所述智能预警模块通知维修人员对异常区域进行检查和维护，包括以下步骤：所述智能预警模块接收所述预警信号后，生成预警短信，并将所述预警短信发送至维修人员的智能终端；其中，所述预警短信包括维修指令和异常区域的污染源数据和环境数据；维修人员通过智能终端接收所述预警短信后，对异常区域进行检查和维护；当所述维修人员进行检查和维护时，智能终端发送维护信号至云平台；当维修人员维护完毕后，提醒终端发送维护完毕信号至云平台；当所述云平台接收到维护完毕信号后，云平台发送二次采集信号至监测反馈模块。
12.优选的，所述监测反馈模块对维护完的异常区域进行二次监测，包括以下步骤：所述监测反馈模块接收所述二次采集信号后，发送采集信号至所述数据采集模块；所述数据采集模块二次采集异常区域的污染源数据和环境数据，并将采集到的污染源数据和环境数据发送至数据处理模块；数据处理模块接收到二次采集的污染源数据和环境数据后，重新计算二次监测提醒系数，将二次监测提醒系数与监测提醒系数阈值进行比较；当二次监测提醒系数超过监测提醒系数阈值时，所述数据处理模块生成预警信号，并将所述预警信号发送至所述智能预警模块；直到二次监测提醒系数不超过监测提醒系数阈值，表示一个维护过程结束，数据处理模块发送维护完成信号至云平台。
13.优选的，所述智能终端包括智能手机和电脑。
14.优选的，所述云平台与所述数据采集模块通信和/或电气连接；所述云平台与所述数据处理模块通信和/或电气连接；所述数据处理模块与所述智能预警模块通信和/或电气连接；所述智能预警模块与所述云平台通信和/或电气连接；所述监测反馈模块与所述云平台通信和/或电气连接；所述监测反馈模块与所述数据采集模块通信和/或电气连接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过数据采集模块采集各区域的污染源数据和环境数据；数据处理模块利用计算公式获取污染源关联值、环境关联值以及监测提醒系数；将监测提醒系数与监测提醒系数阈值进行比较；当监测提醒系数超过监测提醒系数阈值时，获取对应区域的编号，将区域标记为异常区域；数据处理模块生成预警信号，并将预警信号发送至智能预警模块；实现了将污染源数据和环境数据结合，对区域的污染情况进行监测；智能预警模块接收预警信号后，生成预警短信，并将预警短信发送至维修人员的
智能终端；当维修人员维护完毕后，发送二次采集信号至监测反馈模块；监测反馈模块接收二次采集信号后，二次采集异常区域的污染源数据和环境数据，获取二次监测提醒系数，直到二次监测提醒系数不超过监测提醒系数阈值，表示一个维护过程结束；采用二次采集的方式，确保维修人员对异常区域进行及时处理和及时确认，避免维修人员的操作失误导致故障未解除带来更大的污染，也可以实时的反馈出维修人员的工作能力。
附图说明
16.图1为本发明的原理图。
具体实施方式
17.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，一种渗滤液污水组分含量动态监测系统，包括云平台，以及与之相连接的数据采集模块、数据处理模块、智能预警模块以及监测反馈模块；各个模块之间基于数字信号进行信息交互；所述数据采集模块用于采集各区域的污染源数据和环境数据；其中，所述污染源数据包括化学需氧量、生化需氧量、悬浮物浓度、氨氮含量、总氮含量、总磷含量以及粪大肠菌群数；所述环境数据包括温度数据和湿度数据；并将所述污染源数据和所述环境数据发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于根据所述污染源数据和环境数据获取监测提醒系数，当所述监测提醒系数超出监测提醒系数阈值时，发送预警信号至所述智能预警模块；所述智能预警模块用于通知维修人员对异常区域进行检查和维护；所述监测反馈模块用于对维护完的异常区域进行二次监测。
19.本实施例中，所述数据采集模块包括化学需氧量采集单元、生化需氧量采集单元、悬浮物采集单元、氨氮采集单元、总氮采集单元、总磷采集单元、粪大肠菌群数采集单元、温度采集单元以及湿度采集单元；所述化学需氧量采集单元用于采集化学需氧量；所述生化需氧量采集单元用于采集生化需氧量；所述悬浮物采集单元用于采集悬浮物浓度；所述氨氮采集单元用于采集氨氮含量；所述总氮采集单元用于采集总氮含量；所述总磷采集单元用于采集总磷含量；所述粪大肠菌群数采集单元用于采集粪大肠菌群数；所述温度采集单元用于采集温度数据；所述湿度采集单元用于采集湿度数据。
20.本实施例中，对各区域进行编号，区域编号标记为n；其中，n的取值为1,2,3
……
n，n为区域的总数；
所述数据采集模块在采集获取污染源数据和环境数据时，采用周期性采集的方式，且采集的周期由云平台进行设定；且在将污染源数据发送至云平台时，对采集的周期进行编号，采集周期编号标记为i；其中，i的取值为1,2,3
……
i，i为周期总数。
21.所述数据处理模块根据所述污染源数据和环境数据获取监测提醒系数，当所述监测提醒系数超出监测提醒系数阈值时，发送预警信号至所述智能预警模块，包括以下步骤：所述数据处理模块接收所述污染源数据和所述环境数据；将所述化学需氧量、所述生化需氧量、所述悬浮物浓度、所述氨氮含量、所述总氮含量、所述总磷含量以及所述粪大肠菌群数分别标记为、；将所述温度数据和所述湿度数据分别标记为；其中，n表示为区域的编号，i表示为采集周期的编号，所述数据处理模块利用计算公式获取污染源关联值，将所述污染源关联值标记为；所述污染源关联值的计算公式为：其中，分别为化学需氧量、生化需氧量、悬浮物浓度、氨氮含量、总氮含量、总磷含量以及粪大肠菌群数的修正系数；所述数据处理模块利用计算公式获取环境关联值，将所述环境关联值标记为；所述环境关联值的计算公式为：其中，分别为温度修正系数与湿度修正系数，且均为大于零的实数；所述数据处理模块利用计算公式获取监测提醒系数，将所述监测提醒系数标记为txi；所述监测提醒系数的计算公式为：；其中，a和b分别为所述污染源关联值和所述环境关联值的影响系数；所述数据处理模块设定监测提醒系数阈值，并将所述监测提醒系数与所述监测提醒系数阈值进行比较；当所述监测提醒系数超过所述监测提醒系数阈值时，获取对应区域的编号，将所述区域标记为异常区域；所述数据处理模块生成预警信号，并将所述预警信号发送至所述智能预警模块；当所述监测提醒系数未超过所述监测提醒系数阈值时，所述数据处理模块不生成
预警信号。
22.所述智能预警模块通知维修人员对异常区域进行检查和维护，包括以下步骤：所述智能预警模块接收所述预警信号后，生成预警短信，并将所述预警短信发送至维修人员的智能终端；其中，所述预警短信包括维修指令和异常区域的污染源数据和环境数据；维修人员通过智能终端接收所述预警短信后，对异常区域进行检查和维护；当所述维修人员进行检查和维护时，智能终端发送维护信号至云平台；当维修人员维护完毕后，提醒终端发送维护完毕信号至云平台；当所述云平台接收到维护完毕信号后，云平台发送二次采集信号至监测反馈模块。
23.所述监测反馈模块对维护完的异常区域进行二次监测，包括以下步骤：所述监测反馈模块接收所述二次采集信号后，发送采集信号至所述数据采集模块；所述数据采集模块二次采集异常区域的污染源数据和环境数据，并将采集到的污染源数据和环境数据发送至数据处理模块；数据处理模块接收到二次采集的污染源数据和环境数据后，重新计算二次监测提醒系数，将二次监测提醒系数与监测提醒系数阈值进行比较；当二次监测提醒系数超过监测提醒系数阈值时，所述数据处理模块生成预警信号，并将所述预警信号发送至所述智能预警模块；直到二次监测提醒系数不超过监测提醒系数阈值，表示一个维护过程结束，数据处理模块发送维护完成信号至云平台。
24.本实施例中，所述智能终端包括智能手机和电脑等智能设备。
25.本实施例中，所述云平台与所述数据采集模块通信和/或电气连接；所述云平台与所述数据处理模块通信和/或电气连接；所述数据处理模块与所述智能预警模块通信和/或电气连接；所述智能预警模块与所述云平台通信和/或电气连接；所述监测反馈模块与所述云平台通信和/或电气连接；所述监测反馈模块与所述数据采集模块通信和/或电气连接。
26.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
27.本发明的工作原理：数据采集模块采集各区域的污染源数据和环境数据；数据处理模块利用计算公式获取污染源关联值，利用计算公式获取环境关联值，利用计算公式获取监测提醒系数；数据处理模块设定监测提醒系数阈值，并将监测提醒系数与监测提醒系数阈值进行比较；当监测提醒系数超过监测提醒系数阈值时，获取对应区域的编号，将区域标记为异常区域；数据处理模块生成预警信号，并将预警信号发送至智能预警模块；
智能预警模块接收预警信号后，生成预警短信，并将预警短信发送至维修人员的智能终端；维修人员通过智能终端接收预警短信后，对异常区域进行检查和维护；当维修人员进行检查和维护时，智能终端发送维护信号至云平台；当维修人员维护完毕后，提醒终端发送维护完毕信号至云平台；当云平台接收到维护完毕信号后，云平台发送二次采集信号至监测反馈模块。
28.监测反馈模块接收二次采集信号后，发送采集信号至数据采集模块；数据采集模块二次采集异常区域的污染源数据和环境数据，并将采集到的污染源数据和环境数据发送至数据处理模块；数据处理模块接收到二次采集的污染源数据和环境数据后，重新计算二次监测提醒系数，将二次监测提醒系数与监测提醒系数阈值进行比较；当二次监测提醒系数超过监测提醒系数阈值时，数据处理模块生成预警信号，并将预警信号发送至智能预警模块；直到二次监测提醒系数不超过监测提醒系数阈值，表示一个维护过程结束，数据处理模块发送维护完成信号至云平台。
29.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。