項目政策背景

　　《“十四五規劃綱要”》第七篇：“堅持農業農村優先發展，全面推進鄉村振興”，指出要開展農村人居環境整治提升行動，以鄉鎮政府駐地和中心村為重點梯次推進農村生活污水治理。

　　國家發改委發布《污染治理和節能減碳中央預算內投資專項管理辦法》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境基礎設施項目建設。

　　系統設計背景

　　當前我國農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%，大量污水未經處理便直接排放，嚴重影響了當地的水生態環境。

　　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村生活污水處理站(如圖1，圖2)，用于對農村污水進行集中化處理，在一定程度上緩解了農村污水處理的壓力，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：在農村污水處理的流程上缺少污水水質監測這一環節。造成這一環缺失或者不完善的主要原因是地方財政預算有限，傳統的化學分析方法監測設備價格相對農村污水處理站來說嚴重偏高;再加之農村污水具有來源廣泛、分散、水量變化系數大，地域差異大等諸多特點，這就造成污水處理站建設基數大，處理效果不理想，沒有起到實際的建設意義。

　　在政策指導和現實壓力下，廣大農村監管單位迫切需要一種既可以實現水質監測，價格又相對適合農村實際情況的污水監測系統。

　　河北德潤厚天儀器制造有限公司一直致力于環保監測設備研發制造，公司研發團隊負責人曾多次深入農村生活污水處理站實地考察，結合現場實際情況，經過大量實驗及實地測試，開發出農村污水處理站運行動態管控系統。

圖1

圖2

　　系統組成

　　農村污水處理站運行動態管控系統由：水質分析單元、數據采集/傳輸單元、視頻監控單元以及軟件平臺組成。

　　水質分析單元：負責生活污水站處理后的水質監測，具有實時出數、無二次試劑污染等諸多優點;

　　數據采集/傳輸單元：負責采集水質分析單元的分析數據，上傳至軟件平臺或客戶指定的PC機上;

　　視頻監控單元：負責實時反饋生活污水處理站現場的實際情況，便于管理;

　　軟件平臺：將監測數據以及現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測數據及視頻。

　　系統拓撲圖

　　系統優勢

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

　　維護工作量小：2019年12月生態環境部發布的《水污染源在線監測系統(CODcr、NH3-N等)運行技術規范》HJ 355-2019中要求“每7天對水污染源在線監測系統至少進行1次現場維護”，維護包含更換試劑、校準設備，收集廢液等。

　　德潤厚天開發的農村生活污水處理站動態管控系統中水質分析監測設備平均維護周期長，維護內容不涉及更換試劑，收集廢液等。

　　占地面積小：2019年12月生態環境部發布的《水污染源在線監測系統(CODcr、NH3-N等)安裝技術規范》HJ 353-2019中要求：放置CODcr等在線分析儀的站房面積不小于15㎡。

　　德潤厚天開發的農村生活污水處理站動態管控系統現場端最大占地面積約為2㎡，節省了空間，適合農村污水處理站的安裝。

　　數據分析準確：水質檢測單元配置了我公司自主研發的多波長水質檢測器，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、檢測數據準確等優點。

　　建設意義

　　實時監測水質：系統建設完成之后，可以實時監測農村生活污水處理站處理后的水質情況，實現生活污水處理站真正的建設目的。

　　降低人員成本：系統包含了遠程軟件平臺，監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。

　　水質分析單元

　　單元組成：多波長水質檢測器、氨氮傳感器、pH傳感器、濁度傳感器以及現場數據顯示表頭。

　　技術參數：多波長水質檢測器具有分析速度快，不消耗試劑，無二次污染，安裝方便，投資少等優點;具有連續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。

　　視頻監控單元

　　單元組成：現場端由2臺槍型攝像機、1臺硬盤錄像機、1臺網絡交換機組成。

　　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、區域入侵偵測;

　　聯動方式：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℃;

　　支持協議 IEEE 802.3af、IEEE 802.3at。

　　中心平臺

　　系統中心平臺將數據及視頻進行集中展示，管理員可以清晰、直觀地看到各個監測點位的數據及視頻。

　　平臺功能

　　歷史數據查詢：軟件支持管理人員可實時查詢各參數的歷史數據;

　　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的歷史曲線圖;

　　數據報表：根據用戶參數設置可生成不同類型的數據報表，并可導出至本地(Excel格式)做進一步數據處理;

　　歷史記錄：平臺軟件可分時段查看所有測量參數的歷史數據信息與數據曲線分析信息，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、修改用戶使用權限、修改登錄人員密碼等;

　　平臺軟件分3級權限管理(1級只能查看數據和報警信息;2級可以增加或刪除站點，配置參數;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