項目政策背景

　　《“十四五規(guī)劃綱要”》第七篇：“堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展，全面推進鄉(xiāng)村振興”，指出要開展農(nóng)村人居環(huán)境整治提升行動，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地和中心村為重點梯次推進農(nóng)村生活污水治理。

　　國家發(fā)改委發(fā)布《污染治理和節(jié)能減碳中央預算內(nèi)投資專項管理辦法》的通知中提出，重點支持各地污水處理、污水資源化利用等環(huán)境基礎設施項目建設。

　　系統(tǒng)設計背景

　　當前我國農(nóng)村水污染物排放量占全國水污染物排放量50%以上，污水處理率卻只有10%-20%，大量污水未經(jīng)處理便直接排放，嚴重影響了當?shù)氐乃鷳B(tài)環(huán)境。

　　近些年，在國家政策的指導以及資金的大力扶持下，各省、市投入建設了大量的農(nóng)村生活污水處理站(如圖1，圖2)，用于對農(nóng)村污水進行集中化處理，在一定程度上緩解了農(nóng)村污水處理的壓力，也取得了不錯的成效。同時也暴露出了許多問題，在諸多問題中又以“污水處理不達標、不滿足排放標準的污水再次直排”等尤為突出，究其根本原因是：在農(nóng)村污水處理的流程上缺少污水水質(zhì)監(jiān)測這一環(huán)節(jié)。造成這一環(huán)缺失或者不完善的主要原因是地方財政預算有限，傳統(tǒng)的化學分析方法監(jiān)測設備價格相對農(nóng)村污水處理站來說嚴重偏高;再加之農(nóng)村污水具有來源廣泛、分散、水量變化系數(shù)大，地域差異大等諸多特點，這就造成污水處理站建設基數(shù)大，處理效果不理想，沒有起到實際的建設意義。

　　在政策指導和現(xiàn)實壓力下，廣大農(nóng)村監(jiān)管單位迫切需要一種既可以實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測，價格又相對適合農(nóng)村實際情況的污水監(jiān)測系統(tǒng)。

　　河北德潤厚天儀器制造有限公司一直致力于環(huán)保監(jiān)測設備研發(fā)制造，公司研發(fā)團隊負責人曾多次深入農(nóng)村生活污水處理站實地考察，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，經(jīng)過大量實驗及實地測試，開發(fā)出農(nóng)村污水處理站運行動態(tài)管控系統(tǒng)。

圖1

圖2

　　系統(tǒng)組成

　　農(nóng)村污水處理站運行動態(tài)管控系統(tǒng)由：水質(zhì)分析單元、數(shù)據(jù)采集/傳輸單元、視頻監(jiān)控單元以及軟件平臺組成。

　　水質(zhì)分析單元：負責生活污水站處理后的水質(zhì)監(jiān)測，具有實時出數(shù)、無二次試劑污染等諸多優(yōu)點;

　　數(shù)據(jù)采集/傳輸單元：負責采集水質(zhì)分析單元的分析數(shù)據(jù)，上傳至軟件平臺或客戶指定的PC機上;

　　視頻監(jiān)控單元：負責實時反饋生活污水處理站現(xiàn)場的實際情況，便于管理;

　　軟件平臺：將監(jiān)測數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場視頻進行集中展示，管理者可以清晰地看到各個生活污水處理站的監(jiān)測數(shù)據(jù)及視頻。

　　系統(tǒng)拓撲圖

　　系統(tǒng)優(yōu)勢

　　資金投入少：農(nóng)村生活污水一般需要監(jiān)測的污染因子有：COD、氨氮、pH、總磷、BOD等。以監(jiān)測COD因子的投入舉例(見下表)。

　　維護工作量小：2019年12月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)(CODcr、NH3-N等)運行技術(shù)規(guī)范》HJ 355-2019中要求“每7天對水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)至少進行1次現(xiàn)場維護”，維護包含更換試劑、校準設備，收集廢液等。

　　德潤厚天開發(fā)的農(nóng)村生活污水處理站動態(tài)管控系統(tǒng)中水質(zhì)分析監(jiān)測設備平均維護周期長，維護內(nèi)容不涉及更換試劑，收集廢液等。

　　占地面積小：2019年12月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)(CODcr、NH3-N等)安裝技術(shù)規(guī)范》HJ 353-2019中要求：放置CODcr等在線分析儀的站房面積不小于15㎡。

　　德潤厚天開發(fā)的農(nóng)村生活污水處理站動態(tài)管控系統(tǒng)現(xiàn)場端最大占地面積約為2㎡，節(jié)省了空間，適合農(nóng)村污水處理站的安裝。

　　數(shù)據(jù)分析準確：水質(zhì)檢測單元配置了我公司自主研發(fā)的多波長水質(zhì)檢測器，其采用2路不同峰值波長的紫外光源與1路可見光源檢測待測樣品，較常規(guī)的1路紫外光加1路紅外光的檢測方法具有檢測濃度范圍廣、檢測數(shù)據(jù)準確等優(yōu)點。

　　建設意義

　　實時監(jiān)測水質(zhì)：系統(tǒng)建設完成之后，可以實時監(jiān)測農(nóng)村生活污水處理站處理后的水質(zhì)情況，實現(xiàn)生活污水處理站真正的建設目的。

　　降低人員成本：系統(tǒng)包含了遠程軟件平臺，監(jiān)管人員足不出戶就能獲取生活污水處理站運行狀況、污水處理效果，從一定程度上緩解人員壓力，降低人員成本。

　　水質(zhì)分析單元

　　單元組成：多波長水質(zhì)檢測器、氨氮傳感器、pH傳感器、濁度傳感器以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示表頭。

　　技術(shù)參數(shù)：多波長水質(zhì)檢測器具有分析速度快，不消耗試劑，無二次污染，安裝方便，投資少等優(yōu)點;具有連續(xù)測量和單次測量的雙測量模式;具備超標報警，自動校準等功能。

　　視頻監(jiān)控單元

　　單元組成：現(xiàn)場端由2臺槍型攝像機、1臺硬盤錄像機、1臺網(wǎng)絡交換機組成。

　　槍型攝像機

　　400 萬像素;

　　支持 H.265/H.264/MJPEG 視頻壓縮標準;

　　接口協(xié)議 ONVIF(PROFILE S,PROFILE G),ISAPI,SDK;

　　支持移動偵測、遮擋報警、IP地址沖突、非法登錄、存儲器滿;

　　支持越界偵測、區(qū)域入侵偵測;

　　聯(lián)動方式：抓圖、報警輸出、錄像等。

　　硬盤錄像機

　　視頻輸入：8 路;

　　視頻輸出：2 路 HDMI，2 路 VGA;

　　報警輸出：4 路;

　　報警輸入：16 路;

　　接口：1 個標準的 RS-485 接口，1 個 RS-232 接口，2 個 USB2.0，1 個 USB3.0;

　　防護等級：IP40。

　　網(wǎng)絡交換機

　　POE 供電;

　　6KV 防雷;

　　傳輸距離≤250 米;

　　存儲溫度-40℃~85℃;

　　支持協(xié)議 IEEE 802.3af、IEEE 802.3at。

　　中心平臺

　　系統(tǒng)中心平臺將數(shù)據(jù)及視頻進行集中展示，管理員可以清晰、直觀地看到各個監(jiān)測點位的數(shù)據(jù)及視頻。

　　平臺功能

　　歷史數(shù)據(jù)查詢：軟件支持管理人員可實時查詢各參數(shù)的歷史數(shù)據(jù);

　　故障查詢功能，管理人員可以查看歷史的掉電記錄以及報警記錄;

　　歷史曲線，軟件支持查看測量參數(shù)的歷史曲線圖;

　　數(shù)據(jù)報表：根據(jù)用戶參數(shù)設置可生成不同類型的數(shù)據(jù)報表，并可導出至本地(Excel格式)做進一步數(shù)據(jù)處理;

　　歷史記錄：平臺軟件可分時段查看所有測量參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)曲線分析信息，并可以Excel文件或pdf文件格式導出;

　　站點添加與刪除：通過平臺軟件可以添加或刪除站點信息;

　　動態(tài)賬戶管理：可通過登錄管理員賬戶增加或刪除用戶、修改用戶使用權(quán)限、修改登錄人員密碼等;

　　平臺軟件分3級權(quán)限管理(1級只能查看數(shù)據(jù)和報警信息;2級可以增加或刪除站點，配置參數(shù);3級為管理員，具備1、2級所有功能并且可以進行程序升級等后臺管理操作)。

　　軟件平臺展示