一种用于人工湿地的污水处理监管系统

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1.本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种用于人工湿地的污水处理监管系统。

背景技术：

2.人工湿地是比较廉价高效的污水处理系统之一，依靠基质的吸附过滤，植物的吸收、固定、转化、代谢以及微生物的分解对于水质的改善有明显的作用。
3.但在人工湿地的实际运行中，很多只重视人工湿地的建设，却忽视对人工湿地污水处理运行的监管，难以掌握污水处理的配电设施运行情况以及污水净化设施的堵塞情况，导致湿地堵塞、效率下降、寿命缩短等问题频频出现，也难以对人工湿地水量状态进行准确的把控，无法保证人工湿地运行的稳定性。
4.为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决现有的人工湿地污水处理运行监管的方式中，难以准确污水处理的配电设施运行情况以及堵塞情况，也难以对人工湿地水量运行状态进行准确的把控，导致湿地堵塞、效率下降、寿命缩短的问题，通过数据分析的方式分别对人工湿地的污水处理设施的水量运行状态以及配电设施运行状态和污水净化设施的堵塞情况进行了准确的监管分析，并通过触发相应的控制操作，来完善人工湿地的运行监管，从而在实现了对人工湿地污水处理的全面监管的同时，也保证了人工湿地的污水处理的稳定运行，而提出一种用于人工湿地的污水处理监管系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种用于人工湿地的污水处理监管系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元、反馈管控单元和管控终端；
8.所述数据采集单元用于采集人工湿地污水处理设施水量运行状态信息以及配电设施的电力运行状态信息和污水净化设施的堵塞状态信息，并将其通过服务器分别发送至主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元；
9.所述主体设施水量监管单元用于接收人工湿地污水处理设施水量运行状态信息，并进行水量运行状态分析处理，据此生成进水量偏大信号、进水量偏小信号、出水量偏大信号和出水量偏小信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；
10.所述动力设施电力监管单元用于接收人工湿地的配电设施的电力运行状态信息，并进行动力设施电力状态判定分析处理，据此生成电力设施重度欠缺信号和电力设施轻度欠缺信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；
11.所述污水净化设施监管单元用于接收人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息，并进行净化设施堵塞状态分析处理，据此生成轻微堵塞信号、中度堵塞信号和重度堵塞信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；
12.所述反馈管控单元用于接收各类型判定信号，并进行数据反馈调控分析处理，并将各调控指令发送至控制终端进行控制处理。
13.进一步的，水量运行状态分析处理的具体操作步骤如下：
14.监测一段时间内污水处理设施的水量运行状态信息中的进水量和出水量，并以时间为横坐标，以进水量、出水量为纵坐标，并据此建立进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系；
15.并将一段时间内设施的进水量、出水量通过描点连线的方式分别绘制在进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系上，并得到设施进水量折线和设施出水量折线；
16.分别计算设施进水量折线、设施出水量折线与对应水平线之间的总夹角，据此得到第一总夹角、第二总夹角，并将第一总夹角、第二总夹角分别代入预设的参照角度值中进行比较分析；
17.当第一总夹角处于0
°‑
α1
°
之间时，则生成设施进水量正常信号，反之，当总夹角大于α1
°
时，则生成设施进水量异常信号；
18.当第一总夹角处于0
°‑
α2
°
之间时，则生成设施出水量正常信号，反之，当总夹角大于α2
°
时，则生成设施出水量异常信号。
19.进一步的，水量深度监管分析处理的具体操作步骤如下：
20.依据设施进水量异常信号，获取一段时间内污水处理设施的进水量，并将其标定为wfi，并将各时间点的进水量进行均值分析，依据公式得到均值进水量jwf；
21.设置均值进水量jwf的进水参照阈值th1，并将均值进水量jwf与预设的进水参照阈值th1进行比较分析，当均值进水量jwf大于等于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏大信号，当均值进水量jwf小于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏小信号；
22.依据设施出水量异常信号，获取一段时间内污水处理设施的出水量，并将其标定为ayi，并将各时间点的出水量进行均值分析，依据公式得到均值出水量jay；
23.设置均值出水量jay的出水参照阈值th2，并将均值出水量jay与预设的出水参照阈值th2进行比较分析，当均值出水量jay大于等于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏大信号，当均值出水量jay小于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏小信号。
24.进一步的，动力设施电力状态分析处理的具体操作步骤如下：
25.监测一段时间内的人工湿地的配电设施的电力运行状态信息中的断电次数、电机故障报警次数和设备过热报警次数，并将其分别标定为poi、tri和ohti，并将其进行归一化分析，依据设定的公式epxi＝f1*poi+f2*tri+f3*ohti，得到电力设施运行系数，其中，f1、f2和f3分别为断电次数、电机故障报警次数和设备过热报警次数的修正因子系数，且f1、f2和f3均为大于0的自然数；
26.以时间为横坐标，以电力设施运行系数为纵坐标，并以此建立电力动态坐标系，并将一段时间内计算得到的电力设施运行系数通过描点的方式反馈在电力动态坐标系上；
27.分析电力动态坐标系上的一段时间内的电力设施运行系数的离散情况，并设置电
力离散参照线，并将电力离散参照线转换成离散参照值，且离散参照值标定为ref，将各时间点的电力设施运行系数分别与设定的离散参照值进行作差分析，依据公式pczi＝丨ref-epxi丨，得到各参照偏差值pczi；
28.设置参照偏差值的对比阈值tt1，并将参照偏差值与设定的对比阈值tt1进行比较分析，当偏差值大于设定的对比阈值tt1时，则生成显著差异信号，反之，当偏差值小于等于预设的对比阈值tt1时，则生成轻量差异信号；
29.统计一段时间内被标定为显著差异信号和轻量差异信号的数量和，并将其标定为sum1和sum2，若满足sum1≥sum2时，则生成电力设施重度欠缺信号，反之，若满足sum1＜sum2时，则生成电力设施轻度欠缺信号。
30.进一步的，净化设施堵塞状态分析处理的具体操作步骤如下：
31.实时监测人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息中的基质孔隙率、湿地渗透率、沉淀量值、运行时长和水质评分量值，并将其分别标定为kx、st、cd、hz和ct，并将其进行归一化分析，依据公式ce＝e1*kx+e2*st+e3*cd+e4*hz+e5*ct，得到堵塞判定系数，其中，e1、e2、e3、e4和e5分别为基质孔隙率、湿地渗透率、沉淀量值、运行时长和水质评分量值的权重因子系数，且e1、e2、e3、e4和e5均为大于0的自然数；
32.设置堵塞判定系数的梯度参照区间q1、q2和q3，并将堵塞判定系数代入设定的梯度参照区间q1、q2和q3内进行比较分析，其中，梯度参照区间q1、q2和q3是呈梯度增加的；
33.当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q1之内时，则生成轻微堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q2之内时，则生成中度堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q3之内时，则生成重度堵塞信号。
34.进一步的，水质评分量值的求解过程如下：
35.实时获取出水水质的指标参数信息中的酸碱值、氨氮量值、亚硝酸盐量值和溶解氧量值，并将出水水质的各指标参数分别与对应的指标判定范围tv1、tv2、tv3和tv4进行指标逐项代入比较分析，据此得到出水水质的各指标参数的赋值分数；
36.并将出水水质的各指标参数的赋值分数进行加和分析，得到污水出水水质的水质评分量值。
37.进一步的，指标逐项代入比较分析的具体操作步骤如下：
38.当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之内时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a1分，反之，当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之外时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a2分；
39.当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之内时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值为a1分，反之，当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之外时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值为a2分；
40.当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之内时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a1分，反之，当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之外时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a2分；
41.当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之内时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a1分，反之，当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之外时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a2分。
42.进一步的，数据反馈调控分析处理的具体操作步骤如下：
43.当接收到进水量偏大信号或进水量偏小信号和出水量偏大信号或出水量偏小信号，并生成进水量调低指令或进水量调高指令和出水量调低指令或出水量调高指令，并触发进水阀开放大或小的操作或触发出水阀开放大或小的操作；
44.当接收到电力设施重度欠缺信号或电力设施轻度欠缺信号时，则分别触发一级电力设施检修指令或二级电力设施检修指令，并将其发送至管控终端，管控终端依据接收到一级电力设施检修指令或二级电力设施检修指令时，并在对应的设定时间内指派相应的检修技术人员进行电力设施检修操作；
45.当接收到轻微堵塞信号时，则触发间隙进水指令，依据间隙进水指令控制人工湿地的进水阀进行间隔进水操作；
46.当接收到中度堵塞信号时，则触发清理指令，依据清理指令对人工湿地的板结层进行清理操作；
47.当接收到重度堵塞信号时，则触发更换设施指令，依据更换设施指令进行更换污水处理设施的操作。
48.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
49.本发明，通过坐标模型建立以及数据动态分析和角度转化分析的方式，实现了对人工湿地污水处理设施出水状态和进水状态的判定分析，并以此为基础，利用阈值设定以及比较分析的方式，又进一步对人工湿地进水与出水的异常状态进行了明确的判定输出，并触发控制水阀的方式实现进水与出水的高效控制，并为促进人工湿地污水的高效处理奠定了基础；
50.通过归一化分析、离散分析和数据作差以及数据比较分析的方式，从而在实现了对人工湿地配电设施的电力运行状况的判定分析的同时，也为实现人工湿地配电设施的高效管控奠定了基础，保证了人工湿地配电设施的稳定运行；
51.通过监测人工湿地基质的孔隙率、湿地渗透率以及排出水中含有的沉淀物和污水设施运行时长，并利用数据标定、梯度区间的代入比较以及信号输出的方式，从而综合判定了人工湿地的堵塞情况，并通过生成对应的控制指令，采用对应的触发操作来实现对人工湿地污水处理堵塞的监管控制；
52.通过数据分析的方式分别对人工湿地的污水处理设施的水量运行状态以及配电设施运行状态和污水净化设施的堵塞情况进行了准确的监管分析，并通过触发相应的控制操作，来完善人工湿地的运行监管，从而在实现了对人工湿地污水处理的全面监管的同时，也保证了人工湿地的污水处理的稳定运行。
附图说明
53.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
54.图1为本发明的系统总框图。
具体实施方式
55.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普
通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
56.如图1所示，一种用于人工湿地的污水处理监管系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元、反馈管控单元和管控终端；
57.数据采集单元用于采集人工湿地污水处理设施水量运行状态信息以及配电设施的电力运行状态信息和污水净化设施的堵塞状态信息，并将其通过服务器分别发送至主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元；
58.当主体设施水量监管单元接收到人工湿地污水处理设施水量运行状态信息时，并据此进行水量运行状态分析处理，具体的操作过程如下：
59.监测一段时间内污水处理设施的水量运行状态信息中的进水量和出水量，并以时间为横坐标，以进水量、出水量为纵坐标，并据此建立进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系；
60.并将一段时间内设施的进水量、出水量通过描点连线的方式分别绘制在进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系上，并得到设施进水量折线和设施出水量折线；
61.需要说明的是，一段时间可指3天时间，也可表示一周时间，还可表示一个月时间，且一段时间的具体时间值的设定由本领域技术人员根据人工湿地实际情况进行具体设置；
62.分别计算设施进水量折线、设施出水量折线与对应水平线之间的总夹角，据此得到第一总夹角、第二总夹角，并将第一总夹角、第二总夹角分别代入预设的参照角度值中进行比较分析；
63.当第一总夹角处于0
°‑
α1
°
之间时，则生成设施进水量正常信号，反之，当总夹角大于α1
°
时，则生成设施进水量异常信号，当第一总夹角处于0
°‑
α2
°
之间时，则生成设施出水量正常信号，反之，当总夹角大于α2
°
时，则生成设施出水量异常信号，其中，参照角度值α1
°
和α2
°
的具体设置由本领域技术人员根据具体案例具体设置；
64.依据生成的设施进水量异常信号和设施出水量异常信号，并进行水量深度监管分析处理，具体的：
65.获取一段时间内污水处理设施的进水量，并将其标定为wfi，并将各时间点的进水量进行均值分析，依据公式得到均值进水量jwf，其中，i表示一段时间内的各时间监测点，且i＝1，2，3
……
n1；
66.设置均值进水量jwf的进水参照阈值th1，并将均值进水量jwf与预设的进水参照阈值th1进行比较分析，当均值进水量jwf大于等于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏大信号，当均值进水量jwf小于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏小信号；
67.获取一段时间内污水处理设施的出水量，并将其标定为ayi，并将各时间点的出水量进行均值分析，依据公式得到均值出水量jay；
68.设置均值出水量jay的出水参照阈值th2，并将均值出水量jay与预设的出水参照阈值th2进行比较分析，当均值出水量jay大于等于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏大信号，当均值出水量jay小于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏小信号；
69.并将生的成进水量偏大信号、进水量偏小信号、出水量偏大信号和出水量偏小信号通过服务器发送至反馈管控单元进行数据反馈调控分析处理，具体的：
70.当接收到进水量偏大信号或进水量偏小信号和出水量偏大信号或出水量偏小信号，并生成进水量调低指令或进水量调高指令和出水量调低指令或出水量调高指令；
71.依据进水量调低指令或进水量调高指令并触发进水阀开放大或小的操作，并控制人工湿地污水处理设施的进水量；
72.依据出水量调低指令或出水量调高指令并触发出水阀开放大或小的操作，并控制人工湿地污水处理设施的出进水量；
73.当动力设施电力监管单元接收到人工湿地的配电设施的电力运行状态信息时，并据此进行动力设施电力状态判定分析处理，具体的操作过程如下：
74.监测一段时间内的人工湿地的配电设施的电力运行状态信息中的断电次数、电机故障报警次数和设备过热报警次数，并将其分别标定为poi、tri和ohti，并将其进行归一化分析，依据设定的公式epxi＝f1*poi+f2*tri+f3*ohti，得到电力设施运行系数，其中，f1、f2和f3分别为断电次数、电机故障报警次数和设备过热报警次数的修正因子系数，且f1、f2和f3均为大于0的自然数，修正因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算更加准确的参数数据；
75.以时间为横坐标，以电力设施运行系数为纵坐标，并以此建立电力动态坐标系，并将一段时间内计算得到的电力设施运行系数通过描点的方式反馈在电力动态坐标系上；
76.分析电力动态坐标系上的一段时间内的电力设施运行系数的离散情况，并设置电力离散参照线，并将电力离散参照线转换成离散参照值，且离散参照值标定为ref，将各时间点的电力设施运行系数分别与设定的离散参照值进行作差分析，依据公式pczi＝丨ref-epxi丨，得到各参照偏差值pczi；
77.设置参照偏差值的对比阈值tt1，并将参照偏差值与设定的对比阈值tt1进行比较分析，当偏差值大于设定的对比阈值tt1时，则生成显著差异信号，反之，当偏差值小于等于预设的对比阈值tt1时，则生成轻量差异信号；
78.统计一段时间内被标定为显著差异信号和轻量差异信号的数量和，并将其标定为sum1和sum2，若满足sum1≥sum2时，则生成电力设施重度欠缺信号，反之，若满足sum1＜sum2时，则生成电力设施轻度欠缺信号；
79.并将生成的电力设施重度欠缺信号和电力设施轻度欠缺信号通过服务器发送至反馈管控单元进行数据反馈调控分析处理，具体的：
80.当接收到电力设施重度欠缺信号时，则触发一级电力设施检修指令，并将一级电力设施检修指令发送至管控终端，当管控终端接收到一级电力设施检修指令时，并在设定的k1时间内指派m1个检修技术人员进行电力设施检修操作；
81.当接收到电力设施轻度欠缺信号时，则触发二级电力设施检修指令，并将二级电力设施检修指令发送至管控终端，当管控终端接收到二级电力设施检修指令时，并在设定的k2时间内指派m2个检修技术人员进行电力设施检修操作；
82.需要指出的是，触发的一级电力设施检修指令比触发的耳机电力设施检修指令的紧急反馈等级要高，因此，在设置检修时间和指派检修人员时，设定的k1时间长度要比k2时间长度短，且指派的m1个检修技术人员比指派的m2个检修技术人员少；
83.当污水净化设施监管单元接收到人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息时，并据此进行净化设施堵塞状态分析处理，具体的操作过程如下：
84.实时监测人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息中的基质孔隙率、湿地渗透率、沉淀量值、运行时长和水质评分量值，并将其分别标定为kx、st、cd、hz和ct，并将其进行归一化分析，依据公式ce＝e1*kx+e2*st+e3*cd+e4*hz+e5*ct，得到堵塞判定系数，其中，e1、e2、e3、e4和e5分别为基质孔隙率、湿地渗透率、沉淀量值、运行时长和水质评分量值的权重因子系数，且e1、e2、e3、e4和e5均为大于0的自然数，权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；
85.需要指出的是，水质评分量值的求解过程如下：实时获取出水水质的指标参数信息中的酸碱值、氨氮量值、亚硝酸盐量值和溶解氧量值，并将出水水质的各指标参数分别与对应的指标判定范围tv1、tv2、tv3和tv4进行指标逐项代入比较分析；
86.当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之内时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a1分，反之，当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之外时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a2分；
87.当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之内时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值为a1分，反之，当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之外时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值为a2分；
88.当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之内时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a1分，反之，当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之外时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a2分；
89.当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之内时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a1分，反之，当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之外时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a2分；
90.并将出水水质的各指标参数的赋值分数进行加和分析，得到污水出水水质的水质评分量值；
91.设置堵塞判定系数的梯度参照区间q1、q2和q3，并将堵塞判定系数代入设定的梯度参照区间q1、q2和q3内进行比较分析，其中，梯度参照区间q1、q2和q3是呈梯度增加的；
92.当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q1之内时，则生成轻微堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q2之内时，则生成中度堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q3之内时，则生成重度堵塞信号；
93.并将生成的轻微堵塞信号、中度堵塞信号和重度堵塞信号通过服务器发送至反馈管控单元进行数据反馈调控分析处理，具体的：
94.当接收到轻微堵塞信号时，则触发间隙进水指令，依据间隙进水指令控制人工湿地的进水阀进行间隔进水操作；
95.当接收到中度堵塞信号时，则触发清理指令，依据清理指令对人工湿地的板结层进行清理操作；
96.当接收到重度堵塞信号时，则触发更换设施指令，依据更换设施指令进行更换污水处理设施的操作。
97.本发明在使用时，通过监测人工湿地污水处理设施水量运行状态信息，并进行水
量运行状态分析处理，利用坐标模型建立以及数据动态分析和角度转化分析的方式，实现了对人工湿地污水处理设施出水状态和进水状态的判定分析，并以此为基础，利用阈值设定以及比较分析的方式，又进一步对人工湿地进水与出水的异常状态进行了明确的判定输出，并触发控制水阀的方式实现进水与出水的高效控制，并为促进人工湿地污水的高效处理奠定了基础；
98.通过获取人工湿地的配电设施的电力运行状态信息，并进行动力设施电力状态判定分析处理，采用归一化分析、离散分析和数据作差以及数据比较分析的方式，从而在实现了对人工湿地配电设施的电力运行状况的判定分析的同时，也为实现人工湿地配电设施的高效管控奠定了基础，保证了人工湿地配电设施的稳定运行；
99.通过采集人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息，并进行净化设施堵塞状态分析处理，利用数据标定、梯度区间的代入比较以及信号输出的方式，并通过监测人工湿地基质的孔隙率、湿地渗透率以及排出水中含有的沉淀物和污水设施运行时长，从而综合判定了人工湿地的堵塞情况，并通过生成对应的控制指令，采用对应的触发操作来实现对人工湿地污水处理堵塞的监管控制；
100.通过数据分析的方式分别对人工湿地的污水处理设施的水量运行状态以及配电设施运行状态和污水净化设施的堵塞情况进行了准确的监管分析，并通过触发相应的控制操作，来完善人工湿地的运行监管，从而在实现了对人工湿地污水处理的全面监管的同时，也保证了人工湿地的污水处理的稳定运行。
101.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：

1.一种用于人工湿地的污水处理监管系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元，所述数据采集单元用于采集人工湿地污水处理设施水量运行状态信息以及配电设施的电力运行状态信息和污水净化设施的堵塞状态信息，其特征在于，服务器还通信连接有主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元和反馈管控单元；所述主体设施水量监管单元用于接收人工湿地污水处理设施水量运行状态信息，并进行水量运行状态分析处理，据此生成进水量偏大信号、进水量偏小信号、出水量偏大信号和出水量偏小信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；所述动力设施电力监管单元用于接收人工湿地的配电设施的电力运行状态信息，并进行动力设施电力状态判定分析处理，据此生成电力设施重度欠缺信号和电力设施轻度欠缺信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；所述污水净化设施监管单元用于接收人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息，并进行净化设施堵塞状态分析处理，据此生成轻微堵塞信号、中度堵塞信号和重度堵塞信号，并将其通过服务器发送至反馈管控单元；所述反馈管控单元用于接收各类型判定信号，并进行数据反馈调控分析处理，并将各调控指令发送至控制终端进行控制处理。2.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，水量运行状态分析处理的具体操作步骤如下：监测一段时间内污水处理设施的水量运行状态信息中的进水量和出水量，并以时间为横坐标，以进水量、出水量为纵坐标，并据此建立进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系；并将一段时间内设施的进水量、出水量通过描点连线的方式分别绘制在进水量动态二维坐标系、出水量动态二维坐标系上，并得到设施进水量折线和设施出水量折线；分别计算设施进水量折线、设施出水量折线与对应水平线之间的总夹角，据此得到第一总夹角、第二总夹角，并将第一总夹角、第二总夹角分别代入预设的参照角度值中进行比较分析；当第一总夹角处于0
°‑
α1
°
之间时，则生成设施进水量正常信号，反之，当总夹角大于α1
°
时，则生成设施进水量异常信号；当第一总夹角处于0
°‑
α2
°
之间时，则生成设施出水量正常信号，反之，当总夹角大于α2
°
时，则生成设施出水量异常信号。3.根据权利要求2所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，水量深度监管分析处理的具体操作步骤如下：依据设施进水量异常信号，获取一段时间内污水处理设施的进水量，并将各时间点的进水量进行均值分析，得到均值进水量；设置均值进水量的进水参照阈值th1，并将均值进水量与预设的进水参照阈值th1进行比较分析，当均值进水量大于等于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏大信号，当均值进水量小于预设的进水参照阈值th1时，则生成进水量偏小信号；依据设施出水量异常信号，获取一段时间内污水处理设施的出水量，并将各时间点的出水量进行均值分析，得到均值出水量；设置均值出水量的出水参照阈值th2，并将均值出水量与预设的出水参照阈值th2进行
比较分析，当均值出水量大于等于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏大信号，当均值出水量小于预设的出水参照阈值th2时，则生成出水量偏小信号。4.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，动力设施电力状态分析处理的具体操作步骤如下：监测一段时间内的人工湿地的配电设施的电力运行状态信息中的断电次数、电机故障报警次数和设备过热报警次数，并将其进行归一化分析，得到电力设施运行系数；以时间为横坐标，以电力设施运行系数为纵坐标，并以此建立电力动态坐标系，并将一段时间内计算得到的电力设施运行系数通过描点的方式反馈在电力动态坐标系上；分析电力动态坐标系上的一段时间内的电力设施运行系数的离散情况，并设置电力离散参照线，并将电力离散参照线转换成离散参照值，将各时间点的电力设施运行系数分别与设定的离散参照值进行作差分析，得到各参照偏差值；设置参照偏差值的对比阈值tt1，并将参照偏差值与设定的对比阈值tt1进行比较分析，当偏差值大于设定的对比阈值tt1时，则生成显著差异信号，反之，当偏差值小于等于预设的对比阈值tt1时，则生成轻量差异信号；统计一段时间内被标定为显著差异信号和轻量差异信号的数量和，并将其标定为sum1和sum2，若满足sum1≥sum2时，则生成电力设施重度欠缺信号，反之，若满足sum1＜sum2时，则生成电力设施轻度欠缺信号。5.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，净化设施堵塞状态分析处理的具体操作步骤如下：实时监测人工湿地污水净化设施的堵塞状态信息中的基质孔隙率、湿地渗透率、沉淀量值、运行时长和水质评分量值，并将其进行归一化分析，得到堵塞判定系数；设置堵塞判定系数的梯度参照区间q1、q2和q3，并将堵塞判定系数代入设定的梯度参照区间q1、q2和q3内进行比较分析，其中，梯度参照区间q1、q2和q3是呈梯度增加的；当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q1之内时，则生成轻微堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q2之内时，则生成中度堵塞信号，当堵塞判定系数处于设定的梯度参照区间q3之内时，则生成重度堵塞信号。6.根据权利要求5所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，水质评分量值的求解过程如下：实时获取出水水质的指标参数信息中的酸碱值、氨氮量值、亚硝酸盐量值和溶解氧量值，并将出水水质的各指标参数分别与对应的指标判定范围tv1、tv2、tv3和tv4进行指标逐项代入比较分析，据此得到出水水质的各指标参数的赋值分数；并将出水水质的各指标参数的赋值分数进行加和分析，得到污水出水水质的水质评分量值。7.根据权利要求6所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，指标逐项代入比较分析的具体操作步骤如下：当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之内时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a1分，反之，当酸碱值处于设定的指标判定范围tv1之外时，则将出水水质的酸碱值指标赋值为a2分；当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之内时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值
为a1分，反之，当氨氮量值处于设定的指标判定范围tv2之外时，则将出水水质的氨氮量值指标赋值为a2分；当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之内时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a1分，反之，当亚硝酸盐量值处于设定的指标判定范围tv3之外时，则将出水水质的亚硝酸盐量值指标赋值为a2分；当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之内时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a1分，反之，当溶解氧量值处于设定的指标判定范围tv4之外时，则将出水水质的溶解氧量值指标赋值为a2分。8.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的污水处理监管系统，其特征在于，数据反馈调控分析处理的具体操作步骤如下：当接收到进水量偏大信号或进水量偏小信号和出水量偏大信号或出水量偏小信号，并生成进水量调低指令或进水量调高指令和出水量调低指令或出水量调高指令，并触发进水阀开放大或小的操作或触发出水阀开放大或小的操作；当接收到电力设施重度欠缺信号或电力设施轻度欠缺信号时，则分别触发一级电力设施检修指令或二级电力设施检修指令，并将其发送至管控终端，管控终端依据接收到一级电力设施检修指令或二级电力设施检修指令时，并在对应的设定时间内指派相应的检修技术人员进行电力设施检修操作；当接收到轻微堵塞信号时，则触发间隙进水指令，依据间隙进水指令控制人工湿地的进水阀进行间隔进水操作；当接收到中度堵塞信号时，则触发清理指令，依据清理指令对人工湿地的板结层进行清理操作；当接收到重度堵塞信号时，则触发更换设施指令，依据更换设施指令进行更换污水处理设施的操作。

技术总结

本发明涉及污水处理技术领域，用于解决现有的人工湿地污水处理运行监管的方式中，难以准确污水处理的配电设施运行情况以及堵塞情况，也难以对人工湿地水量运行状态进行准确的把控，导致湿地堵塞、效率下降、寿命缩短的问题，尤其公开了一种用于人工湿地的污水处理监管系统，包括服务器，服务器通信连接有数据采集单元、主体设施水量监管单元、动力设施电力监管单元、污水净化设施监管单元、反馈管控单元和管控终端；本发明，通过从不同层面利用不同的处理方式，实现了对人工湿地的水量运行状态、电力运行状态以及堵塞情况的监管分析，并通过触发相应的控制操作，来实现对人工湿地污水处理的全面监管，保证人工湿地污水处理的稳定运行。定运行。定运行。