物联网技术在污水处理系统中的应用研究

【摘要】 物联网技术综合了传感器技术、计算机技术及通信技术等技术，物联网技术在各行各业的应用越来越广泛。污水处理厂因为选址较远，要求较高，需要用自动化管理系统。本文在分析物联网技术体系结构的基础上，尝试将物联网技术应用到污水自动化处理系统中去，完成各分厂的自控系统，组建光纤网络及搭建污水处理物联网系统，保证了污水处理系统的经济效益。

【关键词】 物联网技术 污水处理 自动化

物联网技术作为一种物物相联的计算机网络技术，正在迅速改变工业自动化的变革。污水处理工程一般地处偏僻，基础设施不够理想的地方，大部分污水厂分布处理，自动化程度不一样，结构复杂，安全等级也不一样。这就要求使用物联网技术将不同硬件平台下的设备相联，及时获取现场设备的运行状况，将各种设备的运行参数，运行状态了如指掌，真正做到快速响应、精确定位、及时报警。物联网技术在污水自动化处理系统中的应用，能解决污水厂分布远，工作环境恶劣等问题，也能提高污水处理厂的自动化水平，还能提高污水处理公司厂的经济效益。

一、物联网

所谓物联网技术，就是指传感网技术的别称，是也现代传感器技术、分布式信息处理技术、嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术等的综合。物联网系统通过微型传感器设备采集各种设备的数据，再通过无线的方式收集这些原始数据，最后以自组多跳的网络方式传送到用户终端，实现传感设备、计算机网络和用户三者之间的相联。通过网络界面为管理集成化的传感器设备。物联网系统通过无线传感、射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位、传感器等技术，使用一定的协议进行数据交通，实现自动化管理，实现物与物之间的相连，加强物与人之间的相连，最近实现智能化数据的识别、定位、跟踪、监控和管理。

二、物联网技术体系结构

联网技术体系结构包括三层，依次是感知层、网络层和应用层

（1）感知层：该层主要完成传感器设备数据的采集与感知。通过传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术采集各种设备的物理量、标识、音频、视频数据。再通过传感器网络组网和协同信息处理技术对所采集的数据进行短距离传输、自组织组网和数据的协调处理。（2）网络层：该层通过传感器网络实现与移动通信网络与计算机网络数据交换，物联网技术可以实现传感器数据无障碍、高可靠性的数据传送，能够实现物物相联的数据传输要求。（3）应用层：该层包括两个子平台，一个是应用支撑平台，一个是应用服务平层。通过应用支撑平台实现跨系统、跨应用之间的数据交换，通过应用服务平台实现智能自动化、智能控制等方面的应用。

三、物联网技术在污水处理系统中的应用

某公司下属企业共有6个污水处理厂，地位偏僻地带，厂与厂之间距离偏远。每个厂配有成套处理设备，由运营部、技术部、化验室和办公室等机构独立运营。厂与厂之间数据资源、技术资源和设备、人员等无法实现资源共享。公司总部为了及时获取各污水厂的信息，消耗了大量的人才、财力、物力。为提高管理效率，节约生产管理成本，公司建立了一个物联网系统，效果明显。

3.1完善分厂的自控系统

完善各分污水处理厂的自控系统，将所有污水处理设备接入PLC，使用中央控制电脑来监视各污水处理设备的PH值和COD等水质参数，通过传感控制设备来控制提升泵，搅拌器，鼓风机等设备，实现所有污水处理厂的自动化控制，提高各分厂的自动化控制水平。

3.2组建光纤网络

完善各污水处理厂设备和仪表的并网工作，租用电信光纤网络，组建企业级光纤局域网，将各分厂的中央控制电脑连接在一起，给每个电脑设备分配静态IP地址，实现各分厂的远程监控。

3.3搭建污水处理物联网系统

实现光纤网络并网后，搭建污水处理物联网系统，购置数据库服务器和管理软件，开发物联网联系系统平台，实现各分厂数据处理和发布。为了实现所有污水处理分厂自控系统的互联，将合分厂原来不相同的组态软件进行升级换代，统一为IFIX组态软件，采用同种通信协议，保证数据传输的稳定性。最后通过光纤网络，集中各污水处理厂的所有设备仪器的控制和信息反馈，实现物物互联。使各污水处理厂均能成为生产控制中心，了解所有厂区的生产情况，远程操控各种生产设备，视频监视水质是否异常，设备是否正常运转。

四、结语

总之，污水处理物联网系统通过物联网技术集成相互独立的自动化系统，通过光纤网络汇集数据到数据库服务器，再通过软件平台实现数据的共享与发布，实现自控系统中传感设备的操作与控制，实现数据的管理和共享。随着我国环境保护意识的增强，各污水处理系统必将会引入物联网技术，实现真正的自动化发展道路。

参 考 文 献

[1] 刘建兰.基于物联网技术的污水实时采样系统[J].物联网技术，2014（8）：34-35.

[2] 钟虹，文嵘.污水处理厂生产运营信息化管理系统的设计及应用[J].企业科技与发展，2011（10）：33-35.