徐湧涛

【摘要】农村的生活污水排放分散，而且污染物的浓度较低，造成污水处理存在困难，急需进行集中收集管控、统一处理。顺应工信部的《物联网“十二五”发展规划》，依靠物联网技术，帮助乡村污水处理企业有效解决问题，提升运营管控水平。

【关键词】污水处理；物联网；运营管控

农村和小城镇水环境治理市场污水处理率不高，随着我国建设社会主义新农村的步伐不断加快，随之而来的就是农村的生态环境遭到破坏，尤其是农村生活污水的无组织排放给当地的水资源、土地资源等带来了污染，给广大农村居民的生产生活带来了隐患。农村的生活污水因其排放分散，污染物的浓度较低，造成污水处理存在困难，对其进行集中收集管控、统一处理便成为有效的解决途径。

2012年，工信部颁布《物联网“十二五”发展规划》，所谓物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。顺应国家水资源发展战略，在工业物联网平台基础上，结合乡村污水处理企业的运管需求，本项目研发了农村污水处理现场监控采集系统+集中运行管理平台。依靠物联网技术，从高效运维、集中管控、远程诊断、在线控制、设备管理、售后维保、数据统计等多个切入点，帮助乡村污水处理企业有效缓解运维人员管理难、设备维护保养难、运营管控难、运行成本高等问题。

1、体系结构

根据农村污水处理集中运营管控系统的业务流程和信息流程，体系结构分为信息采集层、通信网络层、综合数据层、业务应用层四部分。

监控采集层是农村污水处理集中运营管控系统所有信息的来源，这些信息的获得需要通过不同采集方法和措施，这些获得信息的手段和措施以及相应的系统就组成了采集层。采集层采集的信息主要有水位、流量、压力、水质、电气量、状态量、运行工况、视频报警等信息。

通信网络层是信息化数据传输交流的基础，是数据传输的介质，包括数据通信部分和计算机网络部分，数据通信部分主要是对所有采集的数据传输的基础，主要采用4G通讯及租用专线等方式。

农村污水处理集中运营管控系统的建设需要建立一个公用、统一的数据存取平台，是整个信息化系统数据存取的基础，由多个相对独立又互有关系的数据库组成，主要包括基础数据库、实时数据库、历史数据库、报警数据库等。数据层专门针对数据进行有效的管理和访问，可以有效的保护系统重要的资源数据库，也解决了系统中数据资源多样化及异种数据库系统之间交互问题。

业务应用层主要完成污水处理站调度和管理等业务数据分析、处理、信息查询服务等功能，是农村污水处理集中运营管控系统调度、决策、指挥的过程。

2、建设目标与内容

结合农村污水处理集中运管职责和实际工作需要，在集成污水处理站基础设施和已有的研究成果基础上，利用物联网、自动控制、GIS、RS、移动互联等先进的技术手段，形成支撑各类业务应用的集中运行管理平台，实现污水处理站运行监测与告警、远程监控、移动应用，为农村污水处理业务提供信息服务和技术支持。

农村污水处理集中运营管控系统建设内容如下：

（1）远程控制及数据采集

建设远程控制及数据采集，实现农村污水处理站水泵远程启停控制及液位、流量、压力、电量、水质、视频监控报警等数据采集，监测系统将集中汇总至调度中心，供调度中心信息化平台调用、数据共享和查询调阅。

（2）运营管控平台及移动应用

建設运营管控平台，实现各站点在GIS地图上显示，实时数据展示、控制与报警，过程线数据趋势展示等；数据统计查询功能，对采集的数据进行处理，算法统计、报表展示，水位、流量、电量数据的年月日报表。

实现系统APP数据展示，基于Android、iOS系统的移动终端设备上基于电子地图操作，可以实时查询各站点实时数据、各站点运行状况等重要内容。

3、应用支撑环境

应用支撑承担着汇聚与管理资源，支撑应用，保障系统规范、开放，进而保障系统的长期可持续运行的任务。通过统一的访问入口，实现结构化数据资源、非结构化文档和互联网资源、各种应用系统跨数据库、跨系统平台的无缝接入和集成，提供一个支持信息访问、传递、以及协作的集成化环境，实现个性化业务应用的高效开发、集成、部署与管理；并根据每个用户的特点、习惯和角色的不同，为特定用户提供量身定做的访问关键业务信息的安全通道和个性化应用界面，使用户可以浏览到相互关联的数据，进行相关的事务处理。

4、远程控制及数据采集系统

污水处理站远程启停控制及液位、流量、压力、电量、水质、视频监控报警等采集监测系统是信息化系统的重要组成部分，具有非常重要的意义。它将被监控现场的实时数据信息准确、清晰、快速地传送到区域控制中心，通过在线实时数据监控，能够实时、直接地了解和掌握各被监控现场的实际情况，同时能根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理。

远程控制系统实时性好，抗干扰能力强。人机接口功能强，操作方便，全汉化界面。系统主要硬件设备采用品牌设备。保证系统安全可靠地同步运行。

数据采集系统主要有：现地控制单元、无线通讯模块、现场传感器、视频设备等组成。

5、运营管控平台

该平台基于 B/S 架构，提供 Web 浏览、手机 APP 等方式，依靠物联网技术，从高效运维、集中管控、远程诊断、在线控制、设备管理、售后维保、数据统计等多个切入点，帮助乡村污水处理企业有效缓解运维人员管理难、设备维护保养难、运营管控难、运行成本高等问题。

支持多图显示，当在电子地图上有多个报警在不同的区域发生时，会在多个区域的电子地图上显示所有的报警。

支持在地图上点击监控点直接弹出该监控点的实时数据画面。

支持有报警发生时报警点的图标闪烁，并且可以在电子地图上查看实时数据。

可以实时报警、实时数据、报表统计等。

结语：

建设美丽乡村，是促进农村经济科学发展、提升农民生活品质、加快城乡一体化进程的重大举措，全面建设宜居、宜业的美丽乡村，提高城乡居民生活品质，提升群众幸福感。

参考文献：

[1]金江军，郭英楼.智慧城市：大数据、互联网时代的城市治理[J].《电子工业出版社》.

[2]张毅，王清霖.智慧城市：移动互联网时代的公共服务新探索[J].《信息安全与通信保密》.

作者简介：

邱信苗，济南冠宇城建工程设计有限公司，山东济南。