一種河道智能配水方法及河道智能配水系統的製作方法
2023-06-29 02:50:41 1
一種河道智能配水方法及河道智能配水系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種河道智能配水方法及河道智能配水系統。目的是提供的配水方法及配水系統應能有效保障城市內河水質。技術方案是：一種河道智能配水方法，包括以下步驟：(1)安裝水文水質在線監測儀和配水淨化裝置；(2)水文水質在線監測儀和配水淨化裝置與PLC控制器相連；(3)PLC控制器對收到的數據發送至伺服器；(4)智能配水控制平臺根據水文水質監測結果作出判斷；(5)PLC控制器根據控制信號控制配水淨化裝置。一種河道智能配水系統，該系統包括水文水質在線監測儀、配水淨化裝置、PLC控制器、數據傳輸模塊及伺服器；水文水質在線監測儀及配水淨化裝置分別與PLC控制器相連，PLC控制器與伺服器相連。
【專利說明】一種河道智能配水方法及河道智能配水系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及生態治理、環保工程領域，具體是一種河道智能配水方法及河道智能配水系統。
【背景技術】
[0002]隨著經濟發展，中國城市化進程日益加快，伴隨著城市擴張和人口增長，也產生了很多環境問題，比如城市內河的汙染問題。以杭州為例，杭州繞城高速內共有470條(段)河道，總長1000公裡，水面面積達到26平方公裡，杭州城區50%左右的河道處於劣V類，由於城市內河自淨能力差，因此主要河道均靠配水來維持水質。相關統計數據表明，杭州某區共設置了 6個配水泵站，為維持河道水質，每年的配水量在5000萬m3以上，其運行按計劃進行，每天或隔天進行配水，主要是確保區域內河道水體三到四天可以進行一次水體更新，保障水質不惡化。計劃式的配水方式管理操作簡單、運行見效快，但其管理粗放、運行費用居高不下，且隨著配水水源的水質惡化，其水質保障功能越來越難以實現，因此急需一種河道智能配水系統解決上述問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種河道智能配水方法及河道智能配水系統，所述配水方法及配水系統應能有效保障城市內河水質，同時還具有高效、經濟、環保的特點。
[0004]本發明是通過以下技術方案來實現的:
[0005]一種河道智能配水方法，包括以下步驟:
[0006](I)將水文水質在線監測儀安裝在需配水河道中；
[0007]同時安裝配水淨化裝置，將取水河道中抽取的水淨化後輸至需配水河道中；
[0008](2)水文水質在線監測儀通過信號線與PLC控制器相連，以在線監測河道的水位、流速和pH值、濁度、溶解氧、C0D、氨氮等水文水質指標；
[0009]配水淨化裝置也通過信號線與PLC控制器相連；
[0010](3)PLC控制器對收到的數據通過有線或無線數據傳輸方式發送至配有智能配水控制平臺的伺服器；
[0011](4)智能配水控制平臺根據水文水質監測結果作出判斷，並通過伺服器發出啟動或關停配水淨化裝置的控制信號，該控制信號通過有線或無線數據傳輸方式發送至PLC控制器；
[0012](5) PLC控制器根據控制信號控制配水淨化裝置，以實現配水淨化裝置的啟動或關停。
[0013]所述智能配水控制平臺實時監測水文水質數據，並依據河道狀況實時調控配水淨化裝置的啟停，實現河道的智能配水。
[0014]一種河道智能配水系統，其特徵在於該系統包括水文水質在線監測儀、配水淨化裝置、PLC控制器、數據傳輸模塊以及配有智能配水控制平臺的伺服器；所述水文水質在線監測儀以及配水淨化裝置分別通過信號線與PLC控制器相連，PLC控制器通過數據傳輸模塊與配有智能配水控制平臺的伺服器相連。
[0015]所述配水淨化裝置通過進水管道從取水河道取水，通過出水管道將淨化後的水輸至配水淨化河道。
[0016]所述配水淨化裝置直接安裝在需配水河道水體中工作。
[0017]所述配水淨化裝置為陶瓷膜過濾裝置、有機膜過濾裝置、砂濾裝置、吸附沉澱裝置、混凝沉澱裝置中的一種。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]1、水文水質在線監測儀可以實時在線監測河道的水文水質狀況；
[0020]2、配水淨化裝置可以給河道提供低汙染的配水，可以降低配水中90%以上的SS(Suspended Solids懸浮物；指懸浮在水中的固體物質，包括不溶於水中的無機物、有機物及泥砂、黏土、微生物等)；
[0021]3、智能配水控制平臺可以依據河道的水質狀況進行配水淨化裝置的啟停，有效提升了配水淨化效果，較傳統的配水方式節能在30%以上，極大節約了水資源與能源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的河道智能配水系統布局示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明提供的河道智能配水方法和河道智能配水系統，其中水文水質在線監測儀由各類監測儀器組成，可以監測水位、流速和pH值、濁度、溶解氧、C0D、氨氮等水文水質指標，獲得的監測數據通過數據線傳輸到PLC控制器，PLC控制器同時通過有線傳輸或無線傳輸方式(即採用數據傳輸模塊，利用有線網絡或無線網絡傳輸)將監測數據傳輸到配置有智能配水控制平臺(智能配水控制平臺是伺服器中配置的智能配水軟體)的伺服器；智能配水控制平臺根據水質監測結果，判定是否啟動或關停配水淨化裝置，並將控制信號通過有線傳輸或無線傳輸方式傳輸至PLC控制器；PLC控制器根據控制信號控制配水淨化裝置的啟動/關停。
[0024]上述數據傳輸模塊為各類現有的有線或無線接口(如乙太網絡轉串口模塊、GPRS轉串口模塊、Zigbee轉串口模塊，優選無線數據傳輸模塊)。
[0025]所述配水淨化裝置為陶瓷膜過濾裝置、有機膜過濾裝置、砂濾裝置、吸附沉澱裝置、混凝沉澱裝置中的一種，這些配水淨化裝置全部可外購配套使用。
[0026]以下對本發明作進一步說明，但本發明並不局限於以下實施例。
[0027]實施例1
[0028]某城市河道配水項目，河道全長4km，平均寬度15m，平均深度2m，現有配水設施配水能力為2萬m3/d，配水水源來自河道上遊幹流；由於上遊水質趨於惡化，配水對於河道的淨化效果越來越差，因此對該河道的配水系統進行了智能化改造建設。改造建設配置了 1.5萬m3/d的陶瓷膜過濾裝置，水文水質在線監測儀，PLC控制系統，數據傳輸模塊和智能配水控制平臺。在線監測系統監測河道中pH、濁度、溶解氧等參數，並將數據傳輸至PLC控制器，PLC控制器將數據通過無線傳輸模塊將監測數據傳輸至配有智能配水控制平臺的伺服器，智能配水控制平臺對監測數據進行分析判斷後給出開啟或關停過濾裝置的指令，指令通過無線傳輸模塊反饋到PLC控制器，PLC控制器則根據指令控制陶瓷膜過濾裝置的啟停作業。3個月的試運行結果表明，經改造後，河道的透明度由原來的〈0.4m，提升到1.0m以上，同時配水總能耗降低了 28%，配水總量降低了 40%以上，具有良好的環境效益、經濟效益和社會效益。
[0029]實施例2
[0030]某城市河道配水項目，河道全長1.8km,平均寬度12m,平均深度1.5m,原河道水體透明度在0.3m左右。為改善水質，新建了智能配水淨化系統，其中配置有0.5萬m3/d的砂濾裝置，水文水質在線監測儀，PLC控制系統，數據傳輸模塊和智能配水控制平臺。
[0031]智能配水淨化系統在線監測河道中pH、濁度、溶解氧等參數，並將數據傳輸至PLC控制器，PLC控制器將數據通過無線傳輸模塊將監測數據傳輸至配有智能配水控制平臺的伺服器，智能配水控制平臺對監測數據進行分析判斷後給出開啟或關停砂濾裝置的指令，指令通過無線傳輸模塊反饋到PLC控制器，PLC控制器則根據指令控制砂濾裝置的啟停作業。穩定運行後，可以保持河道水體透明度在1.0m以上，結合河道生態修復措施，可以確保河道水質保持在V類以上。具有良好的環境效益、經濟效益和社會效益。
[0032]上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，本發明的精神和權利要求的保護範圍內，對本發明做出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種河道智能配水方法，包括以下步驟: (1)將水文水質在線監測儀安裝在需配水河道中； 同時安裝配水淨化裝置，將取水河道中抽取的水淨化後輸至需配水河道中； (2)水文水質在線監測儀通過信號線與PLC控制器相連，以在線監測河道的水位、流速和pH值、濁度、溶解氧、COD、氨氮等水文水質指標； 配水淨化裝置也通過信號線與PLC控制器相連； (3)PLC控制器對收到的數據通過有線或無線數據傳輸方式發送至配有智能配水控制平臺的伺服器； (4)智能配水控制平臺根據水文水質監測結果作出判斷，並通過伺服器發出啟動或關停配水淨化裝置的控制信號，該控制信號通過有線或無線數據傳輸方式發送至PLC控制器； (5)PLC控制器根據控制信號控制配水淨化裝置，以實現配水淨化裝置的啟動或關停。
2.根據權利要求1所述的河道智能配水方法，其特徵在於:所述智能配水控制平臺實時監測水文水質數據，並依據河道狀況實時調控配水淨化裝置的啟停，實現河道的智能配水。
3.根據權利要求1或2所述的河道智能配水方法，其特徵在於:所述配水淨化裝置為陶瓷膜過濾裝置、有機膜過濾裝置、砂濾裝置、吸附沉澱裝置、混凝沉澱裝置中的一種。
4.一種河道智能配水系統，其特徵在於該系統包括水文水質在線監測儀、配水淨化裝置、PLC控制器、數據傳輸模塊以及配有智能配水控制平臺的伺服器；所述水文水質在線監測儀與配水淨化裝置分別通過信號線與PLC控制器相連，PLC控制器通過數據傳輸模塊與配有智能配水控制平臺的伺服器相連。
5.根據權利要求4所述的河道智能配水系統，其特徵在於:所述配水淨化裝置通過進水管道從取水河道取水，通過出水管道將淨化後的水輸至配水淨化河道。
6.根據權利要求5所述的河道智能配水系統，其特徵在於:所述配水淨化裝置直接安裝在需配水河道水體中工作。
7.根據權利要求6或5所述的河道智能配水系統，其特徵在於:所述配水淨化裝置為陶瓷膜過濾裝置、有機膜過濾裝置、砂濾裝置、吸附沉澱裝置、混凝沉澱裝置中的一種。
【文檔編號】G05B19/05GK104460494SQ201410707696
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】劉磊, 楊尚源, 王宇峰, 田平, 卓未龍 申請人:浙江卓錦工程技術有限公司