一、方案背景
随着城镇化进程的推进，农村生活污水处理已成为智慧乡村建设的重要组成部分，农村生活污水处理设施维护巡检周期比较长，不能随时掌握各污水处理节点排放情况，对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在靠人工监测阶段，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性。
智慧农村生活污水提升治理监测解决方案基于物联网、大数据以及地理信息系统等技术的污水处理监测方案，该系统结合前端监测设备，建立乡村污水处理平台，实时监控生活污水排放情况。另一方面，该方案以智慧服务、智慧运营为建设目标，全面提升乡村污水行业运营管控能力，帮助乡村打造智慧供排水运营管理模式。
二、系统组成
智慧农村生活污水处理监测解决方案基于开放式网络架构，采用前端设备层、网络传输层、系统应用层和终端策略层。通过远端设备层的各类监测模块能够实时获取数据并分析上传，管理中心可通过统计表查看污水排放量等情况。
前端采集层：作为智慧农村污水处理监测系统的核心载体，根据乡村的管控区域，可灵活配置。通过各种探测器，将探测到污水处理监测点利用各种传感器与专用仪表，采集和污水处理有关的物理、化学等参数，如污水处理设备运行状况，生活用水排放污水流量，污水PH值等。
传输层：由专用RTU与电信公网组成，主要的功能是实时读取处理各类传感器的数据，并通过无线的方式发送至系统平台。污水预警平台部署于云服务器上，对数据进行汇总、整理和综合分析。
应用层：通过云端综合数据处理平台，可将远端设备层的汇报数据与策略层的控制命令进行实时的整合和转发。同时，通过基础设备集群层的数据积累，平台还可以根据不同的场景以及实时数据，结合大数据分析结果实现应急状态预警、辅助策略等智能化场景工作。
终端层：基于本方案架构中底层数据的采集、传输、整合，管理人员可通过客户端对各厂、站的远程监测及运行数据查询，对于异常报警、数据能够及时处理。
三、系统功能
■数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其流量、流速、液位、水质、电量、电压等信息。另外，地图还支持视频、液位、流量、流速、水质自定义等多种显示模式。
■远程监管平台：污水计量数据汇总，展示，分析，各项水质数值统计及分析，设置预警量自动报警等、数据实时更新，能做到5分钟级的数据更新速率、该速率要用户可调，并且可以实现类似于当发现水质有超标情况时，系统在给管理员发出提示的同时可以自动提高数据采集和传输频率。要求有权限设置功能，数据的查看和平台管理要有严格权限区分，并可实现用户最高管理员可自定义权限。
■GIS地图展示：可以提供以百度、谷歌二维或三维影像图为背景，将污水监测点的进水流量、出水流量监测数据查询功能，并进行超限、超标预警，提醒管理人员及时处理。同时平台支持手机及PC等多种访问方式。
■设备统一管理：统一通讯协议，后续需要能够提供接口，对于一些需要对外公布和数据可以实现外传。
■远程控制功能：24小时水质监管，能根据客户预设自动预警，自动报警，并预留与电磁阀等执行器联动的功能，本方案也需在制作时设计阀门控制，实现当超标时，阀门对应动作的功能
■污水计量：准备各个排污点建立计量，计量方式需根据现场环境设计，需充分考虑计量现场情况。
■水质监测：主要监测内容为：COD、PH值、氨氮、总磷总氮等。要求达到实时监测实时反馈标准，要求实现现场水质监测数据实时远传，并充分考虑到现场无稳定电源的解决方案，监测设备需要现场设置保护，RTU等远传通讯需设置设备箱离地安装。
■视频监控采集：同时每一处计量及监测点需设置视频监控设备，并实现监控现场情况与监管平台远程通讯对接。
■各职能部门之间数据通信在局域网内完成；各监测站点与管理部门调度中心之间采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等无线网络通信。
四、系统特点
●采用一体式设计，可实现前端站点的快速调试与部署。
●采用多种终端进行多种监测，测量精度高，抗干扰能力强。
●采用无线传输方式，突破地域限制，适应性强。
●基于自主研发的无线RTU产品，可远程对设备进行调试维护。
●基于B/S架构的系统平台，可快速方便的对系统进行访问。
●专属客户端支持用户随时随地查看当前设备状态。
●采用防雷、防雨、防潮、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、性能稳定可靠。
●兼容性强，兼容各种类型的水位、雨量、位移等计量仪表或传感器。
●超低功耗，核心设备选用2G/3G/4G低功耗测控终端，平均工作电流仅10mA，大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。
五、系统价值
农村生活污水远程监测解决方案对污水处理的进、产、排等主要环节进行监控，将农村污水处理厂的水量、水位、水质以及设备状态等信息通过物联网进行收集、整合，对三个环节的生产数据进行分析、处理，实现对农村污水处理生产过程的实时控制与精细化管理，进一步规范了管理，对于确保乡村水源安全和村民身体健康，以及改善乡村人居环境和推进生态文明建设，提高了工作效率，具有重要而深远的意义。
