美麗鄉村建設是美麗中國建設的重要內容，我國目前大約有3萬個鄉鎮和68萬個行政村，居住著近8億人口，據統計，農村每年產生10億噸左右的生活污水，未經處理的生活污水直接污染土壤、水體，影響居民飲用水安全和身體健康。由于農村面廣分散，區域情況各異，導致污水處理設施數量龐大，分布分散，設備得不到及時維護，很容易面臨短期內報廢的風險，給設施的運行管理帶來很大的難度。近年來，我國物聯網技術的迅速發展，為農村污水處理提供了新技術、新方法和新思路。
農村污水處理物聯網云平臺的建設目標
1、實現設施設備的監管
通過對資產設備的購買建造時間、生命周期的自動判別，及時提示設施設備需要維護保養和檢查，并對維護保養進行記錄和管理，可根據該記錄分析對應設施的維護工作情況，并生成報表。
2、實現設備運行狀態實時監測與預警
能夠實時自動獲取監測水泵和風機的運行數據，通過統計、對比、分析這些數據，得出農村生活污水處理設施的運行狀態，并進行必要的預警。
3、實現水流量、水質的實時監測與預警
能夠實時自動監測農村生活污水處理設施的水流量，統計重點的農村生活污水治理設施每天排污情況，實時監測氨氮、COD、總磷等水質數據。通過對數據的監測與分析，可以對站點運行效能進行有效評價和預警，同時形成報表，為節能減排量統計與考核提供科學依據，同時對管網及設施的滲漏、堵塞等異常情況進行有效監管與預警。
4、實現設施安防與報警管理
對于部分重點網點部署視頻監控設備，能夠實時查看現場視頻，對于大部分站點部署遠程拍照的高清圖像傳感器，定時拍攝全景圖像或者遠程抓拍。此項工作可幫助管理者遠程實時查看農村生活污水治理設施整體情況、花木生長情況、維護人員維護狀況等。同時在配電箱等關鍵的設備上安裝必要的傳感器，監測其異常情況，并與視頻監控或者圖像抓拍相聯動。
5、實現數據采集穩定可靠、經濟實惠
監管系統必須滿足穩定可靠、適度先進、兼容擴展、經濟實惠、運維簡便的原則，保證系統所有軟硬件設備的平穩運行，保障農村生活污水處理工程項目得到全面完善的監控與管理。
農村污水處理物聯網平臺整體設計
圍繞上述目標，本文設計出一套集農村生活污水治理設施遠程集中監管解決方案。整體解決方案由5個部分組成:
1、現場監測單元
現場監測單元指的是部署在農村生活污水治理設施現場的監測與傳輸設備，包括物聯網網關，水流量計、視頻或圖像傳感器，在線水質監測儀、動力設備狀態監測傳感器，安防傳感器等。通過這些傳感器感知采集各類監測端的實時數據，包括水泵與風機的運行狀態、實時水流量、實時水質、運行維護管理人員到達及離開的時間與位置、配電箱防盜報警及圖像抓拍、遠程抓拍照片或實時視頻，來查看現場整體情況、維護人員維護狀況等。
2、數據中心
農村污水處理數據中心是部署和存儲現場監測單元、智能手機客戶端采集的數據與圖像資料的地方，并提供計算運算能力，主要是由服務器和存儲設備組成，也可以利用現成的數據中心資源，如阿里云。
3、監控中心
監控中心類似于指揮中心，監控中心的屏幕實現對農村生活污水的處理進行自動在線監測，實時掌握各主要泵站的運行情況、周邊環境情況和現場管理人員到崗情況以及突發情況。在自動化系統的屏幕上，將顯示各指標數據，一旦有指標數據超出標準，相應的字體顏色就會變，提示有異常。工作人員根據提示，將立即前往現場進行查看、維修。
4、遠程集中監測管理平臺
監測管理平臺具備所瞎管的站點數據接入和站點基礎信息檔案查詢、分析功能，所有站點設施、管理人員、基礎信息、站點監測數據、站點運行狀態等資料。根據不同的權限均可在平臺軟件對應不同的行政區域圖中進行查詢，并可進一步點擊查看站點詳細信息，如具體位置、處理工藝、規模、類型，管理人員、聯系方式、現狀照片等信息;查看相關農村生活污水處理站點的設施的基礎信息與運行維護管理人員詳細巡檢維護信息，了解設施運行狀態;根據實時監測的水流量、水質等數據，計算出節能減排量，并對管網運行情況進行分析和預警。
5、手機智能終端
在管理人員登陸到手機終端時，系統可以根據事先設置的規則，將系統自動監測到的相關設備運行故障告警、安防告警、數據異常告警等問題以工單的形式推送給該站點的管理員的手機上。同時管理員可以在手機上手動生產工單，填寫工單信息后推送給該站點的運維人員。運維處理人員通過手機終端可以查詢和接受、轉發需要處理的工單。系統會自動記錄工單的流轉情況。
技術實現途徑
基于物聯網的農村污水處理點移動信息采集與傳輸系統需要以下幾個技術來得以實現：
1、網關設置
3G網絡擁有的靈活性、高速性、可升級性、覆蓋廣等優勢，是實時傳輸的主要載體，我國的3G網絡覆蓋面越來越廣，能適應偏遠的農村污水處理點不同場景的數據采集需要，可以采用聯通WCDMA和電信的CDMA-2000(EVDO)作為農村污水處理數據無線傳輸的主要3G標準;WiFi按照其速度與技術的新舊可分為802.11a、802.11b、802.11g、802.11n，網絡帶寬要遠大于3G帶寬，但建設面窄，在網絡環境較好的區域則可以采用Wi-Fi網絡或者4G網絡等。
2、VPN接入到移動網身份認證技術確保數據訪問安全性
安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行�？赏ㄟ^公網使用VPN接入到移動GPRS網，采用VPN方式成本比較低，企業不用租用專線，還可以利用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件，通過VPN方式，客戶端在連接應用服務器前，要經過Radius服務器的認證，整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高。
3、采用無線透明數據傳輸DTU來進行污水處理數據的傳遞
可采用無線透明數據傳輸DTU來進行污水處理數據的傳遞，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232接口可直接與計算機、RTU、PLC、GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。
總 結
物聯網技術已經成為了農村污水處理中的重要組成部分，也是分散式治理能夠得到有效管理的重要手段，國內的多家農村污水治理企業，桑德、商達等都擁有自己的物聯網大數據平臺，這也代表著農村污水治理不只滿足于設備的建設，而長效運營機制越來越得到重視。
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