CN212905988U - 一种工业园区废水排放的自动监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业园区废水排放的自动监控系统，所述自动监控系统包括：在工业园区内分区域布置的至少一个计量间，所述计量间的一端与本区域内各排污企业明管敷设的唯一排污管线连接，各所述排污管线设有流量计，所述计量间的另一端与污水处理厂管线连接；处理器、上位机以及通讯网络；其中，所述通讯网络包括一级有线网络和二级有线网络；所述处理器与所述流量计通过一级有线网络连接，所述处理器与上位机通过二级有线网络连接，所述处理器用于实时在线监控本区域内各排污企业的废水排放流量以及总流量，并将数据传输至上位机。

Description

一种工业园区废水排放的自动监控系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种工业园区废水排放的自动监控系统。

背景技术

在区域经济发展中，形成了大量的工业园区。工业园区依靠地方基础产业的传统布局优势，逐步形成了规模较大的石油化工、漂印染、电镀、煤化工、高端装备制造、制药等行业化专业化很强的集团化产业群。信息显示，截至目前全国各类开发区、功能区、工业集聚区已经达上万家。

在工业园区大规模、宽范围开发建设过程中，一些工业园区过多追求经济利益，忽视环境保护，不注重水体、空气、重金属等污染物减排和生态环境建设，致使成为“污染重灾区”，使园区环境污染及减排压力增大。调研发现有些园区企业存在设置地下超越暗管或计量井、设置地下暗池或大流量提升泵等违法偷排乱排现象，造成配套的园区污水处理厂处理水量和水质超负荷超设计能力运行，一些地区的园区污水厂甚至因大量难降解污染物的短期进入，造成一段时间内的水质严重超标，导致生化处理段工艺紊乱，需较长时间才能恢复，严重影响了其稳定运行达标排放。

工业园区覆盖面积可达数平方公里，传统的企业废水排放管控方法是通过设置于各企业附近的排污计量间，通过安装于计量间的电磁流量计检测流量后排入园区污水地下干渠，计量间的污水流量信号通过无线GPRS系统上传至园区污水处理厂的上位机管理系统，计量间的水质检测需要人工取样化验完成，检测滞后大准确性差致使经常发生纠纷。由于信号传输距离远和GPRS信号不稳定、水质检测无自动留样设施、超标排放人工控制困难等因素致使下游园区污水处理厂经常因来水水质水量不稳定冲击负荷大而无法稳定运行达标排放。

工业园区企业的废水一般经地下暗埋管道接入设置于各企业附近单独的排污计量间，通过安装于计量间的电磁流量计计量后排入园区污水地下暗埋干渠，原有计量间的污水流量信号是通过无线GPRS系统上传至园区污水处理厂的上位机管理系统。原有园区污水排放管网及监控系统存在下列主要技术问题：

1、由于废水水量计量的流量计量间每个企业一个，数量多，均位于企业附近分散布置，不利于废水排放的整体监控管理，园区管委会需投入大批的人力物力人工监管。

2、原有企业的废水计量装置，采用租用移动信道的无线GPRS传输方式，受移动信号不稳定等因素的影响经常造成数据丢失或无法传输，下游污水厂的来水水量经常超限又无法溯源分析。

3、企业采用暗管排放至园区污水管网暗渠，各个排污企业的排放水量汇总值长期与下游园区污水处理厂的污水输入总管的总水量值偏差较大，判定企业存在偷排现象，但有效监控企业偷排的难度较大。

4、因对各排污企业排放的废水采用人工不定时取样检测的方法，因此水质检测分析的滞后经常引起纠纷。

5、缺乏对整个工业园区所有入驻企业废水排放的统一高效管控平台及自动监控技术手段。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种工业园区废水排放的自动监控系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种工业园区废水排放的自动监控系统，所述自动监控系统包括：在工业园区内分区域布置的至少一个计量间，所述计量间的一端与本区域内各排污企业明管敷设的唯一排污管线连接，各所述排污管线设有流量计，所述计量间的另一端与污水处理厂管线连接；处理器、上位机以及通讯网络。其中，所述通讯网络包括一级有线网络和二级有线网络；所述处理器与所述流量计通过一级有线网络连接，所述处理器与上位机通过二级有线网络连接，所述处理器用于实时在线监控本区域内各排污企业的废水排放流量以及总流量，并将数据传输至上位机。

在一些实施例中，任意所述计量间内设有与各所述排污管线连接的废水取样留样装置，所述废水取样留样装置由所述处理器控制，以对各所述排污管线的废水自动取样留样。

在一些实施例中，各所述排污管线或/和所述计量间连接污水处理厂的管线上设有水质在线分析仪器。

在一些实施例中，所述上位机包括第一上位机和第二上位机，所述第一上位机布置于所述污水处理厂的中控室内，所述第二上位机布置于工业园区的管委会处。

在一些实施例中，所述处理器布置于各个所述计量间处，该计量间的处理器用于对接本组内企业的排污管线的流量计；所述处理器为PLC。

在一些实施例中，所述流量计与所述处理器之间的一级有线网络为Modbus总线结构；所述二级有线网络为以太网结构，包括单模光纤以及交换机。

优选地，所述第一上位机和第二上位机之间也通过单模光纤以及交换机连接。

在一些实施例中，各所述排污管线内设有自动开关阀，所述自动开关阀由所述处理器控制，用于根据处理器预置的各企业流量阈值自动切断超量排放的排污管线。

在一些实施例中，单个所述计量间接入的排污管线或排污企业不超过12个。

在一些实施例中，所述第一上位机和第二上位机为监控管理计算机。

在一些实施例中，所述第一上位机和第二上位机具有用于显示各企业废水排放流量以及污水处理厂运行状态的显示屏。

根据本实用新型实施例的工业园区废水排放的自动监控系统，可获得的有益效果至少包括：

本实用新型实施例的自动监控系统设置至少一个计量间，不再设置大量分布式的与排污企业数量相同的计量间，减少了园区管理人员的巡视检查时间和劳动强度，有利于加强对各企业废水排放的管控力度。工业园区各排污企业与分区域布置的计量间通过唯一的排污管线就近以“一厂一管”明管敷设的模式接入，防止企业出现偷排情况。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例中的自动监控系统及工业园区废水排放的基础设施示意图。

图2为本实用新型一实施例中的自动监控系统的示意框图。

图3为本实用新型一具体实施例的自动监控系统的示意图。

图4为本实用新型一实施例中的废水取样留样装置的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型提供了一种工业园区废水排放的自动监控系统，以解决工业园区存在的废水管控技术问题，实现对园区所有排污企业的废水排放量及水质统一自动监控管理。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的自动监控系统(以下可简称为系统)对工业园区内各排污企业的废水排放管道及计量间进行了创新设计。

本实用新型实施例的自动监控系统不再布置与排污企业10数目对应的计量间，在工业园区内分区域布置至少一个计量间20，计量间20的一端与本区域内各排污企业明管敷设的唯一排污管线11连接，各排污管线11设有流量计，所述计量间20的另一端与污水处理厂30管线连接。各排污企业的排污管线11以明管敷设的模式从各企业引出，单个计量间20与不超过设定数量的排污企业通过排污管线11连接。

本实用新型实施例自动监控系统的各排污企业10的排污管线11分区域集中就近以“一厂一管”的模式分区接入对应的计量间20内计量排放水量。排污管线11以明管敷设的方式接入，此处所述的明管是指园区管理人员可以看到的线路，避免排污企业设置暗渠偷排，计量间由园区管委会统一管理。此处所述的唯一是指一个排污企业只能通过一个由管委会监控的排污管线连接至计量间，避免偷排现象。本实用新型实施例的自动监控系统设置至少一个计量间，将排污企业通过排污管线根据区域范围分区接入对应的计量间内。本实用新型不再设置大量分布式的与排污企业数量相同的计量间，减少了园区管理人员的巡视检查时间和劳动强度，有利于加强对各企业废水排放的管控力度。

在一些实施例中，如图2所示，该自动监控系统还包括处理器210、上位机310以及通讯网络等。其中，通讯网络包括一级有线网络和二级有线网络。处理器210与流量计 110通过一级有线网络连接，处理器210与上位机310通过二级有线网络连接，处理器210 用于实时在线监控本区域内各排污企业的废水排放流量以及总流量，并将数据传输至上位机310。

在一些实施例中，为便于污水处理厂和园区管委会的数据共享和管理调配，上位机 310可包括第一上位机311和第二上位机312。其中，第一上位机311布置于污水处理厂的中控室内，第二上位机312可布置于工业园区的管委会处。

在一些实施例中，处理器210布置于各个计量间20处，该计量间的处理器用于对接本区域内排污企业的排污管线的流量计110。其中，处理器210可为PLC，流量计110可为电磁流量计，但不限于此。

在上述实施例中，流量计110与处理器210之间的一级有线网络为Modbus总线结构；二级有线网络为以太网结构，包括单模光纤以及交换机等。其中，第一上位机311和第二上位机312之间也可通过单模光纤以及交换机连接。为保障数据可靠不丢失，本实用新型实施例的自动监控系统采用的两级有线通讯网络，设置于每个计量间20的PLC与污水处理厂的第一上位机之间采用工业以太网并使用单模光纤有线环网数据传输方式，不再使用易丢数不稳定的GPRS无线传输方式。各计量间20内的每个排污企业“一厂一管”单独设置的水量电磁流量计与PLC之间采用MODBUS总线结构，可直接监控废水的瞬时流量和总水量。

在一些实施例中，任意计量间20内设有各排污管线连接的废水取样留样装置130，废水取样留样装置130由处理器210控制，以对各排污管线的废水自动取样留样并定时进行水质状况检测。

如图4所示的实施例中，废水取样留样装置130包括多个用于取样留样的样品瓶131，其采样方式可为定时定量采样、定流定量采样、即时定量采样等，可实现超标留样、同步留样和直接留样。该废水取样留样装置130通过采样管路与各排污企业的排污管线11连接，并在采样管路上设有阀门133，例如由PLC控制的电磁阀。在一些实施例中，也可以设有液压泵132，以便对废水取样留样。本实用新型实施例的自动监控系统在计量间至污水处理厂的管路中设有水质在线监测仪，在测得水质超标后，可在各排污企业的废水取样留样装置中进行复查和确定，自动监控系统由于设置较少数量的水质在线监测仪，整体成本较小。本实用新型实施例的自动监控系统设有废水取样留样装置，可对各排污企业的排放废水分时段进行留样，后期可反复检测，检测的准确性好，且在水质超标后，在追溯超标企业时不会引起纠纷。

在另一实施例中，各所述排污管线或/和所述计量间连接污水处理厂的管线设有水质在线分析仪器，以对各排污企业的排放废水进行实时检测，在各计量间连接至污水处理厂的管线上也可设有水质在线分析仪器，这些水质在线分析仪器检测的水质数据可上传至处理器以及上位机，并实时显示。本实用新型实施例的自动监控系统在计量间设置水质在线分析仪器，由PLC自动定时限程序控制，实时监测水质状况，以解决废水水质无法监控，影响下游污水处理厂处理能力问题。

在一些实施例中，各排污管线内设有自动开关阀120，自动开关阀120由处理器210控制，用于根据处理器210预置的各企业流量阈值自动切断超量排放的排污管线。在实际运行过程中，为了解决企业超量排放问题，本实用新型实施例的自动监控系统设置自动开关阀，在流量计测得企业排放量超限时可自动控制切断超量排污源，并可在上位机上报警联动通知园区管委会。自动切断超量排放的排污管线也有利于下游污水处理厂的污水净化处理，防止瞬时流量过大、影响下游污水厂稳定运行达标排放。

在一具体实施例中，本实用新型的自动监控系统的第一上位机311布置于污水处理厂的中控室内，第一上位机311设置三年历史数据库并与园区管委会的第二上位机312联网，以使得园区管委会能够随时在线监控和了解各排污企业的所有废水排放流量。例如，第一上位机311和第二上位机312为监控管理计算机。第一上位机311和第二上位机312具有用于显示各企业废水排放流量以及污水处理厂运行状态的显示屏。监控管理计算机上可以具有工业园区废水排放系统监控管理平台，以对各企业废水排放及水厂处理状态各状态进行监控和管理。

在一些实施例中，各企业的排污管线11进入对应的分区域划分的计量间20，单个计量间20接入的排污管线或排污企业不超过12个，但不限于此，可根据各企业的区域范围、计量间的设计规模以及成本控制等合理调整。

在图1和图3的具体实施例中，该系统根据工业园区的规模及综合成本，可设有四个计量间20分别为计量间A/B/C/D，各计量间的接入数量为9～11个。在各计量间处分别设置PLC1/2/3/4，用于企业废水一厂一管超限自动切断、水质自动采样检测的控制。各PLC 采用RS-485总线与本组的各个企业的流量计连接。各PLC采用以太网与监控管理计算机连接，各节点位置设有交换机，提供大量可供线缆连接的端口，并产生不失真的信号，也防止信号丢失。

本实用新型提供了一种基于有线网络的工业园区废水排放的自动监控系统，用于解决工业园区入住企业数量众多分布范围广泛时，对入住企业废水排放存在的偷排漏排、水质水量超限、数据传输不稳定、人工管控排放不及时等问题造成下游园区污水处理厂水质水量经常超标运行困难的技术问题。

根据本实用新型实施例的工业园区废水排放的自动监控系统，可获得的有益效果至少包括：

(1)本实用新型实施例的自动监控系统设置至少一个计量间，将排污企业通过排污管线根据区域范围接入对应的计量间内。本实用新型不再设置大量分布式的与排污企业数量相同的计量间，减少了园区管理人员的巡视检查时间和劳动强度，有利于加强对各企业废水排放的管控力度。

(2)本实用新型实施例的自动监控系统设计区域计量间，工业园区各排污企业与分区域布置的计量间通过唯一的排污管线就近以“一厂一管”明管敷设的模式接入，防止企业出现偷排情况。在计量间设置PLC传输每个企业的单管流量计量、自动控制完成水质取样留样检测、水量超限自动控制切断企业排污阀门。

(3)本实用新型实施例的自动监控系统采用基于有线网络完成可靠的数据传输，有线网络分为两级：一级是PLC与流量计之间采用总线方式；另一级是PLC与监控计算机之间采用以太网架构的单模光纤有线环网数据传输模式。

(4)本实用新型实施例的自动监控系统在工业园区下游污水处理厂建设统一的工业园区废水排放系统监控管理平台，并与工业园区管委会联网实现资源数据共享。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述自动监控系统包括：

在工业园区内分区域布置的至少一个计量间，所述计量间的一端与本区域内各排污企业明管敷设的唯一排污管线连接，各所述排污管线设有流量计，所述计量间的另一端与污水处理厂管线连接；

处理器、上位机以及通讯网络；

其中，所述通讯网络包括一级有线网络和二级有线网络；所述处理器与所述流量计通过一级有线网络连接，所述处理器与上位机通过二级有线网络连接，所述处理器用于实时在线监控本区域内各排污企业的废水排放流量以及总流量，并将数据传输至上位机。

2.根据权利要求1所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，任意所述计量间内设有与各所述排污管线连接的废水取样留样装置，所述废水取样留样装置由所述处理器控制，以对各所述排污管线的废水自动取样留样。

3.根据权利要求1所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，各所述排污管线或/和所述计量间连接污水处理厂的管线上设有水质在线分析仪器。

4.根据权利要求1所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述上位机包括第一上位机和第二上位机，所述第一上位机布置于所述污水处理厂的中控室内，所述第二上位机布置于工业园区的管委会处。

5.根据权利要求1所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述处理器布置于各个所述计量间处，该计量间的处理器用于对接本组内企业的排污管线的流量计；所述处理器为PLC。

6.根据权利要求4所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述流量计与所述处理器之间的一级有线网络为Modbus总线结构；

所述二级有线网络为以太网结构，包括单模光纤以及交换机。

7.根据权利要求6所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述第一上位机和第二上位机之间也通过单模光纤以及交换机连接。

8.根据权利要求1所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，各所述排污管线内设有自动开关阀，所述自动开关阀由所述处理器控制，用于根据处理器预置的各企业流量阈值自动切断超量排放的排污管线。

9.根据权利要求8所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，单个所述计量间接入的排污管线或排污企业不超过12个。

10.根据权利要求4所述的工业园区废水排放的自动监控系统，其特征在于，所述第一上位机和第二上位机为监控管理计算机；

所述第一上位机和第二上位机具有用于显示各企业废水排放流量以及污水处理厂运行状态的显示屏。

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