新农村生活污水处理设计详细解决方案Word文档格式.docx

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目前，为确保农村生活污水治理设施持续运行，《xxx省人民政府办公厅关于加强农村生活污水治理设施运行维护管理的意见》（浙政办发〔xxx〕86号）明文要求“对于设计日处理能力30吨以上、受益农户100户以上和位于水环境功能要求较高区域的农村污水治理设施，要根据环境监管要求，规范安装或改装处理水量计量和运行状况监控系统，定期监测处理水量和出水水质状况，并开展污水收集系统、终端处理系统的常态化运行巡查维修、设备更换工作”。

同时，结合实际情况，要求“对实际日处理能力30吨以上、实际受益农户100户以上和位于水环境功能要求较高区域的农村生活污水处理设施，要根据有关环境监管要求，规范安装或改装处理水量计量和运行状况监控系统。

本办法施行之前未安装的，应积极创造条件、逐步安装，实时数据接入现有系统信息管理系统”。

对此，亟需规划设计农村生活污水处理设施远程运行管理系统建设项目。

一.2、建设目标

基于省、市、区的“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”为突破口的“五水共治”总体部署要求，立足本区实际，为确保农村生活污水治理设施持续运行，采用先进的自动化、网络化和信息化技术手段，在已建立的工程的基础上建立农村生活污水设施远程运行监控和信息管理平台，将各村污水处理设施点纳入现有系统基础设施层，与排水泵站、污水厂和城区排水管网共同构成现有系统完整的运行管理体系。

一.3、现状分析

根据省、市、区相关文件要求，主要将实际日处理能力30吨以上、实际受益农户100户以上和位于水环境功能要求较高区域的农村生活污水处理设施纳入农村生活污水处理设施远程运行管理建设项目之中，根据现状情况，预计将170座农村生活污水治理点的实时数据接入现有系统平台。

目前，农村生活污水处理设施主要采用两种处理工艺：

一种是膜生物反应器（MembraneBio-Reactor,简称MBR）一体式处理工艺；

另一种人工生态湿地处理工艺，本期建设主要接入MBR模式的污水治理点。

鉴于当前农村生活污水处理设施数量较多，分布较散，且未全部建成投入使用的情况，因此，应结合实际工程建设进度，建议采用“总体规划、分布实施”的方式，一期实施MBR模式的50座农村生活处理设施，目前已有4座为MBR模式，其余46座待改造为MBR模式后再行接入。

在此基础上，随着农村生活污水处理设施项目逐步建成，随之扩大规模。

一.4、建设内容

1.农村生活污水处理设施现场监测设施的建立和完善。

鉴于目前实施的农村生活污水处理设施自动化、电气化及信息化设计程度较低的现状，如未安装计量设备、状态检测设备、通信设备等。

对此，本项目将对农村生活污水处理设施现场进行技术升级改造，重点配备农村各生活污水治理点的数据监测设施，奠定农村生活污水治理远程实时监测管理的基础条件。

2.农村生活污水治理远程数据传输系统的构建

建立基于4G网络的农村生活污水数据远程采集系统，首期选择50个农村生活污水治理点，纳入村生活污水系统远程监测范围，整合构成一期农村生活污水治理体系最基础的感知层体系。

3.在现有现有系统平台上集成农村生活污水设施运维监管系统

农村生活污水设施运维监管系统将作为现有系统平台的重要组成部分，在已经建立现有系统平台的基础上进行构建，纳入污水运行监控系统和运维作业监管系统，采用B/M/S综合构架。

一.5、建设周期

根据建设规模，估算建设周期为12个自然月。

第二章.项目需求分析

二.1、农村污水处理现状

目前农村生活污水处理企业还处于相对运行效率低、缺乏有效监管及运行模式粗放等现状，因此，需要更多、更强大的一些新技术接入，从而提升效率，完善、监管及维护等响应能力。

公司设计了基于物联网的农村生活污水处理智能监控系统，该系统从感知层、网络层和应用层3个层面进行构建出农村生活污水处理智能监控系统方案，为农村生活污水处理运行和管理提供完善的数字化解决方案污水处理能力和效率均可得到明显提升。

污水处理运营管理中亟待解决的问题：

二.2、项目建设的必要性

公司的智能监控平台做为一个新兴的技术层面，在工业自动化领域，正带来和影响着深层次的变革。

工业自动化工程往往处在地域偏僻、环境恶劣以及基础设施不理想的地方，而且具有分散地域广、自动化程度参差不齐等特点，难以进行集中管理。

工程现场情况错综复杂，如何准确及时地获取现场设备运作情况并下达控制指令，对于生产安全、成本控制、高效协作有着深远的影响。

农村生活污水处理监测点一般较偏僻，面积大，结构复杂，安全等级要求非常高。

但是日常维护很多情况下还是采用轮巡检查策略，由值班人员定时到现场查看。

这种模式浪费人力且故障规避率低。

将物联网应用于项目，各个系统运行参数、状态在中控室一目了然，而且可以调取现场摄像头视频进行检查确认，做到了快速反应、精确定位、及时报警。

二.3、数据采集改造需求

根据省、市、区要求，建立农村污水治理点运行状况监控系统，同时考虑到远程监测终端运行状况自诊断的技术要求，每个农村污水治理点需上传的数据如下：

监测对象

监测内容

监测设备

排污管道

流量

流量计

提升井

液位

液位仪

电控箱

电量

电量计

风机

运行状态

接触器

水泵

系统前端实时平台承担各子系统的数据提取的接口功能，将实时工况数据完整、正确、及时、安全地传送到农村生活污水治理前端数据库，按统一规范存储，为农村生活污水治理监管信息的应用建立基础。

数据流模型包含数据源、数据路径和前端数据库三个断面，数据由三个路径流向前端数据库，其中有两路是已建的现有系统平台，包括两个污水厂和多个排水泵站，采用远程VPN宽带业务；

另一路为农村生活污水治理数据路径，采用4G无线网络。

数据源：

包括监测点以及本项目建立的农村生活污水处理点，从而形成完整的现有系统管理体系的数据源。

数据路径：

建立包括沿VPN宽带网络、GPRS无线网络以及有条件的地方采用4G网络在内的多通道数据传输路径，建立实时系统和前端数据库的数据传输链路。

实时数据库：

由实时数据存储软件将实时工况数据存入数据库，为后续的应用建立基础数据。

历史数据库：

各远传监测的历史数据库，包括历史远传数据以及历史分段分析数据等；

业务数据库：

各监测点的基本信息、用户权限信息、组织机构信息、维修业务、巡检业务等；

多媒体数据库：

各相关视频、文档的数据库，现场照片等。

二.4、运维作业管理需求

在现有系统平台中的运维作业监管系统基础上进行扩展和整合。

第三章.本期建设方案

三.1、建设原则

本项目建设遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本期建设内容是系统的、总体的、完整的、全面的，具有科学性、合理性、可操作性。

应具有以下原则：

1.一次规划，分步实施

本项目遵循“一次规划，分步实施”原则，按国内领先的要求，基于已有的现有系统信息总体平台，建设农村生活污水信息监控平台，包括现有系统平台扩展、远程网络系统的安装调试和开发。

将农村生活污水治理业务与现有排水综合管理业务整合到一起，形成完整、一体化的现有系统平台。

2.先进性与适用性

设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。

系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合实际情况和本项目的特点。

3.可靠性与安全性

基于已有的现有系统平台成熟、稳定的技术设备，与现有系统平台具有一致性，能够保证全天候长期稳定运行。

4.开放性和标准性相结合

以现有系统平台为基础，同时考虑到农村生活污水治理系统的定制化要求，采用标准通用的网络通讯口，协议规范，确保系统具有良好的二次开发能力。

5.集成化和可扩展性相结合

软件和网络应借助现有系统平台强大的扩展能力，并允许数据库、存储器和通信信道等可扩展，从而使系统能安全、可靠地进行重新组态，充分考虑系统需求的成长空间，所提供的系统平台与技术将充分配合未来功能及扩充系统的需求，以避免将来重复的投资。

6.易用性和灵活性相结合

系统继承现有系统的易用性、易管理性、易维护性原则，具备先进且易于使用的图形人机界面功能，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具；

故障诊断、维修简便，并能在2个小时内恢复正常运行；

系统设计合理，能够通过硬、软件的最小变动，获得更好的后备保障性能。

7.实用性和经济性相结合

确保系统具有较高的性价比，尽量整合目前已投入使用的设备资源，在此基础上进行优化和扩充。

对于设备的性能，实现在系统同时须完成打印、编程、画面显示时，实时数据采集系统不被中断。

三.2、方案介绍

基于物联网技术的智物联GARDS系统平台，在污水处理自动控制系统从感知层（适配器/传感器）、网络层和应用层3个层面进行构建。

通用数据采集中间件模块，负责实现对感知层的物体进行编号、物体识别及信息采集与反馈等功能。

通用消息通信中间件和基础数据管理平台负责对从感知层获取的数据进行通信和预处理。

企业生产优化调度与控制管理中间件在应用层通过前面收集、反馈的数据信息结合污水处理行业的需求，最终形成基于物联网的污水处理企业智能化管理解决方案。

农村生活污水设施运维监管系统依托现有系统的三层构架：

基础设施、通信设施、运维管理，并作为现有系统的嵌入式扩展模块，在运维作业监管系统的设施运维管理、档案归档、巡检管理、考核支付管理等相应模块中增加对农村生活污水治理业务流的嵌入和扩展。

农村生活污水设施运维监管系统基于现有系统的三层构架如下：

底层基础设施为农村各污水治理点的远程终端；

中间层通信设施为基于4G广域网络；

顶层管理纳入现有系统平台。

一、是24小时实时在线监控污水处理情况，具备自动报警功能；

二、是具备实施污染物排放总量、浓度控制功能以及反控功能；

三、是为污水处理厂进水水质超标和农村河道污染源头的梳理排查提供快捷准确的依据和路径；

四、是实现排水公司、环保局的在线监控数据共享；

实现监测自动化、传输网络化、管理数字化，及时预警突发事故，实现预警，调度，处理，评估的联动运营机制。

三.3、总体架构

平台系统架构如图所示：

1、污水数据采集终端—适配器

考虑到系统主要用来检测工业污水的处理状况，所以监测的内容为污水处理环节中的污水中各物质含量的变化状况。

作为采集终端必须有比较准确的污水取样系统，设计禀行准确随机和代表性原理，将各个取样点的数据通过工业上通用的标准协议进行传输，实时将现场各种数据采集到智能监控终端内，并保证数据的准确性和实时性。

适配器（传感器）是通用的。

这里指的通用，是指电子结构。

针对不同的适配类型，需要调整软件。

这是因为不同装置（设备）本身传感器类型会不同，获取数据的方式也有所区别。

GARDS支持一个装置上，根据需要，选择使用一个（或多个）适配器，分别对接不同类型的数据，这样使得安装时更加灵活。

2、应用系统

GARDS基础数据平台，是GARDS的数据服务基础。

尽管基础数据平台里面，都