一种农村污水净化智能控制系统的制作方法

本技术属于污水处理，涉及污水处理技术，具体是一种农村污水净化智能控制系统。

背景技术：

1、居民生活会产生大量的污水，对污水进行处理可以使得水质得到保护，人类健康得到保障，同时能够节约水资源、保护生态环境、维护生态平衡、促进可持续发展、实现绿色生态；不仅关系到居民的生活环境质量，对当地水资源的循环利用也起到了促进作用。

2、农村水污染物排放量占总水污染物排放量的一半以上，但是很少见到村镇级的污水处理厂，而现有的污水处理系统多采用，如活性污泥法、生物膜法等，虽然能够有效地处理污水，但是由于农村地区的地理环境、经济条件等多方面的限制；难以根据具体的排放环境进行水处理以及排放；因此，需要一种农村污水净化智能控制系统适合农村地区、能够自主控制进水、自主调控水质，对于农村环境保护和生态建设起到重要作用。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本技术提出了一种农村污水净化智能控制系统，用于解决现有的污水处理系统难以根据具体的排放环境进行水处理以及排放的技术问题，本技术通过生态环境信息设置水质阈值，根据水质阈值进行排水解决了上述问题。

2、为实现上述目的，本技术的第一方面提供了一种农村污水净化智能控制系统，包括：

3、数据处理模块，以及与其相连接的数据采集模块、水泵控制模块和回流控制模块；

4、数据采集模块：通过与其相连接的数据采集设备获取澄清水位信息、水质检测信息和生态环境数据；其中，数据采集设备包括液位计和水质采集仪；

5、中枢处理模块：获取澄清水位信息，基于澄清水位信息生成水泵控制信号；根据水泵控制信号设置出水模式；获取生态环境数据，根据生态环境数据生成水质阈值；获取水质检测信息，基于水质检测信息与水质阈值生成回流控制信号；

6、水泵控制模块：用于接收水泵控制信号，根据水泵控制信号控制水泵的泵水速率；

7、回流控制模块：用于接收回流控制信号，根据回流控制信号控制回流速率。

8、本技术通过澄清水位信息生成水泵控制信号，根据水泵控制信号设置出水模式；控制水泵将澄清池中的经过处理的水抽入竖向脉冲滴滤塔中，经过竖向脉冲滴滤塔的处理得到的水会流入暂存水池，获得暂存水池中的水的水质检测信息；获得排水处的生态环境信息，根据生态环境信息得到水质阈值，对比水质阈值和水质检测信息生成回流控制信号；根据回流控制信号控制暂存水池中的水进行排放到生态环境中和/或回流到回流控制槽中；本技术根据生态环境信息得到水质阈值，使得经过处理排放的水能够适应当前排放处的生态环境，根据具体的排放环境进行水处理以及排放，避免由于排放水质未达到排放处的生态环境对应的水质阈值，导致的对排放处生态环境造成的伤害，进而保护排放处的生态环境。

9、优选的，所述基于澄清水位信息生成水泵控制信号，包括：

10、提取澄清水位信息中的水位上升速度和当前水位；判断当前获取的水位信息是否大于水位阈值；

11、是，则生成水泵开启指令，同时根据水位上升速度和当前水位生成速率控制指令；且根据水位上升速度设置采集间隔；其中，水泵控制信号包括水泵开启指令和速率控制指令；

12、否，则根据水位上升速度设置采集间隔；继续根据采集间隔获取澄清水位信息中的水位上升速度和当前水位，判断当前获取的水位信息是否大于水位阈值。

13、本技术通过澄清池中的水位上升速度和当前水位判断是否需要启动水泵进行抽水，且控制现有的抽水速率；实现自主控制进水，便于根据澄清水池中的具体情况控制进水。

14、优选的，所述根据水位上升速度设置采集间隔，包括：

15、获取水位上升速度标记为sv；通过公式ct＝α×exp(-(sv/bv-1))×bt计算得到采集间隔ct；其中，bv为标准上升速度；bt为标准上升速度对应的标准采集间隔；α为比例系数，且0≤α≤1。

16、本技术通过水位上升速度设置采集间隔，根据采集间隔对澄清池的水进行数据采集，使得本技术能够实现动态采集，便于根据澄清池中的具体情况改变采集的频率，进而使得后续的处理更加适合澄清池的实时情况。

17、优选的，所述根据水位上升速度和当前水位生成速率控制指令，

18、获取当前水位标记为sw；通过公式sp＝[β1×sw/bw+β2×exp(-bv/sv)]×bp计算得到排水速率sp；其中，bw为最高水位；bp为最大排水速度；β1和β2为权重系数，且β1>β2；

19、根据排水速率sp生成水位控制指令。

20、优选的，所述根据水泵控制信号设置出水模式，包括：

21、获取排水速率，判断排水速率是否大于设置的射流阈值；

22、是，则将出水模式设置为模式二；

23、否，则将出水模式设置为模式一；其中，出水模式包括模式一和模式二；模式一为使用常规出水口进行出水；模式二为使用射流出水口进行出水。

24、本技术通过水位上升速度和当前水位生成速率控制指令，控制水泵抽水的速率，使得澄清池中的水不会由于水位上升快，而抽水速度慢导致的澄清池水满的情况，便于控制澄清池中的水位。

25、优选的，所述根据生态环境数据生成水质阈值，包括：

26、获取生态环境数据，将生态环境数据输入水质阈值模型得到水质阈值；其中，水质阈值模型通过人工智能模型训练得到；

27、所述水质阈值模型通过人工智能模型训练得到，包括：

28、获取生态环境数据，以及其对应的可处理水质标准整合若干组训练数据和检验数据；

29、使用训练数据对人工智能模型进行训练；使用检验数据对训练后的人工智能模型进行检验；最终得到输入为生态环境数据，输出为可处理水质标准的预测模型；其中，可处理水质标准记为水质阈值；人工智能模型包括bp神经网络模型或者rbf神经网络模型；生态环境数据包括环境类型和环境质量；环境类型包括地表水水域环境功能和保护目标、多介质湿地和生态塘；环境质量包括微生物信息和物理环境条件。

30、本技术通过大量的训练数据对训练人工智能模型得到水质阈值模型，通过水质阈值模型得到当前排水处生态环境的水质阈值；使得得到的水质阈值更加符合排水处的生态环境，便于后续控制排水和回流，进而便于保护排水处的生态环境。

31、优选的，所述基于水质检测信息与水质阈值生成回流控制信号，包括：

32、获取水质阈值和水质检测信息；判断水质检测信息中的各个项目标准是否大于水质阈值中的对应项目阈值；

33、是，则生成排水信号；

34、否，则生成回流信号；其中，回流控制信号包括排水信号和回流信号。

35、本技术通过水质检测信息和水质阈值，控制水的排放和回流；避免由于排放水质未达到排放处的生态环境对应的水质阈值，导致的对排放处生态环境造成的伤害，进而保护排放处的生态环境。

36、优选的，所述数据处理模块、数据采集模块、水泵控制模块和回流控制模块与绿色发电模块相连接；所述绿色发电模块用于为整个污水处理系统进行供电；绿色发电模块包括风力发电和/或太阳能发电等。

37、本技术通过绿色发电模块进行供电，便于本技术在偏远地区进行使用。

38、值得注意的是，本技术还通过排放水的水质检测信息，以及生态环境的生态环境类型和面积大小输入处理量阈值模型得到单位时间的预处理量；当单位时间的单位排水量大于等于预处理量，则生成回流控制信号，回流控制信号用于改变单位回流水量和单位排水量的比值，具体为增大单位回流水量，减小单位排水量，使得单位排水量小于预处理量；否则，继续按照原来的单位排水量进行排水。

39、本技术通过排水处的水质净化能力来控制排水量，使得在排放处理完的污水过程中，不会由于超过排水处的预处理量而对排水处的生态环境造成影响，进而保护排水处的生态环境。

40、与现有技术相比，本技术的有益效果是：

41、1.本技术通过澄清水位信息生成水泵控制信号，根据水泵控制信号设置出水模式；获得暂存水池中的水的水质检测信息；获得排水处的生态环境信息，根据生态环境信息得到水质阈值，对比水质阈值和水质检测信息生成回流控制信号；根据回流控制信号控制暂存水池中的水进行排放到生态环境中和/或回流到回流控制槽中；根据具体的排放环境进行水处理以及排放，使得经过处理排放的水能够适应当前排放处的生态环境。

42、2.本技术通过水位上升速度设置采集间隔，根据采集间隔对澄清池的水进行数据采集，使得本技术能够实现动态采集，便于根据澄清池中的具体情况改变采集的频率，进而使得后续的处理更加适合澄清池的实时情况。