美丽乡村建设是美丽中国建设的重要内容，我国目前大约有3万个乡镇和68万个行政村，居住着近8亿人口，据统计，农村每年产生10亿吨左右的生活污水，未经处理的生活污水直接污染土壤、水体，影响居民饮用水安全和身体健康。由于农村面广分散，区域情况各异，导致污水处理设施数量庞大，分布分散，设备得不到及时维护，很容易面临短期内报废的风险，给设施的运行管理带来很大的难度。近年来，我国物联网技术的迅速发展，为农村污水处理提供了新技术、新方法和新思路。
农村污水处理物联网云平台的建设目标
1、实现设施设备的监管
通过对资产设备的购买建造时间、生命周期的自动判别，及时提示设施设备需要维护保养和检查，并对维护保养进行记录和管理，可根据该记录分析对应设施的维护工作情况，并生成报表。
2、实现设备运行状态实时监测与预警
能够实时自动获取监测水泵和风机的运行数据，通过统计、对比、分析这些数据，得出农村生活污水处理设施的运行状态，并进行必要的预警。
3、实现水流量、水质的实时监测与预警
能够实时自动监测农村生活污水处理设施的水流量，统计重点的农村生活污水治理设施每天排污情况，实时监测氨氮、COD、总磷等水质数据。通过对数据的监测与分析，可以对站点运行效能进行有效评价和预警，同时形成报表，为节能减排量统计与考核提供科学依据，同时对管网及设施的渗漏、堵塞等异常情况进行有效监管与预警。
4、实现设施安防与报警管理
对于部分重点网点部署视频监控设备，能够实时查看现场视频，对于大部分站点部署远程拍照的高清图像传感器，定时拍摄全景图像或者远程抓拍。此项工作可帮助管理者远程实时查看农村生活污水治理设施整体情况、花木生长情况、维护人员维护状况等。同时在配电箱等关键的设备上安装必要的传感器，监测其异常情况，并与视频监控或者图像抓拍相联动。
5、实现数据采集稳定可靠、经济实惠
监管系统必须满足稳定可靠、适度先进、兼容扩展、经济实惠、运维简便的原则，保证系统所有软硬件设备的平稳运行，保障农村生活污水处理工程项目得到全面完善的监控与管理。
农村污水处理物联网平台整体设计
围绕上述目标，本文设计出一套集农村生活污水治理设施远程集中监管解决方案。整体解决方案由5个部分组成:
1、现场监测单元
现场监测单元指的是部署在农村生活污水治理设施现场的监测与传输设备，包括物联网网关，水流量计、视频或图像传感器，在线水质监测仪、动力设备状态监测传感器，安防传感器等。通过这些传感器感知采集各类监测端的实时数据，包括水泵与风机的运行状态、实时水流量、实时水质、运行维护管理人员到达及离开的时间与位置、配电箱防盗报警及图像抓拍、远程抓拍照片或实时视频，来查看现场整体情况、维护人员维护状况等。
2、数据中心
农村污水处理数据中心是部署和存储现场监测单元、智能手机客户端采集的数据与图像资料的地方，并提供计算运算能力，主要是由服务器和存储设备组成，也可以利用现成的数据中心资源，如阿里云。
3、监控中心
监控中心类似于指挥中心，监控中心的屏幕实现对农村生活污水的处理进行自动在线监测，实时掌握各主要泵站的运行情况、周边环境情况和现场管理人员到岗情况以及突发情况。在自动化系统的屏幕上，将显示各指标数据，一旦有指标数据超出标准，相应的字体颜色就会变，提示有异常。工作人员根据提示，将立即前往现场进行查看、维修。
4、远程集中监测管理平台
监测管理平台具备所瞎管的站点数据接入和站点基础信息档案查询、分析功能，所有站点设施、管理人员、基础信息、站点监测数据、站点运行状态等资料。根据不同的权限均可在平台软件对应不同的行政区域图中进行查询，并可进一步点击查看站点详细信息，如具体位置、处理工艺、规模、类型，管理人员、联系方式、现状照片等信息;查看相关农村生活污水处理站点的设施的基础信息与运行维护管理人员详细巡检维护信息，了解设施运行状态;根据实时监测的水流量、水质等数据，计算出节能减排量，并对管网运行情况进行分析和预警。
5、手机智能终端
在管理人员登陆到手机终端时，系统可以根据事先设置的规则，将系统自动监测到的相关设备运行故障告警、安防告警、数据异常告警等问题以工单的形式推送给该站点的管理员的手机上。同时管理员可以在手机上手动生产工单，填写工单信息后推送给该站点的运维人员。运维处理人员通过手机终端可以查询和接受、转发需要处理的工单。系统会自动记录工单的流转情况。
技术实现途径
基于物联网的农村污水处理点移动信息采集与传输系统需要以下几个技术来得以实现：
1、网关设置
3G网络拥有的灵活性、高速性、可升级性、覆盖广等优势，是实时传输的主要载体，我国的3G网络覆盖面越来越广，能适应偏远的农村污水处理点不同场景的数据采集需要，可以采用联通WCDMA和电信的CDMA-2000(EVDO)作为农村污水处理数据无线传输的主要3G标准;WiFi按照其速度与技术的新旧可分为802.11a、802.11b、802.11g、802.11n，网络带宽要远大于3G带宽，但建设面窄，在网络环境较好的区域则可以采用Wi-Fi网络或者4G网络等。
2、VPN接入到移动网身份认证技术确保数据访问安全性
安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行。可通过公网使用VPN接入到移动GPRS网，采用VPN方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以利用原有的VPN设备，移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软件，通过VPN方式，客户端在连接应用服务器前，要经过Radius服务器的认证，整个数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高。
3、采用无线透明数据传输DTU来进行污水处理数据的传递
可采用无线透明数据传输DTU来进行污水处理数据的传递，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232接口可直接与计算机、RTU、PLC、GPS接收机、数码相机、数据终端等连接，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站之间的数据采集和控制。
总 结
物联网技术已经成为了农村污水处理中的重要组成部分，也是分散式治理能够得到有效管理的重要手段，国内的多家农村污水治理企业，桑德、商达等都拥有自己的物联网大数据平台，这也代表着农村污水治理不只满足于设备的建设，而长效运营机制越来越得到重视。
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