【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水平衡监测，具体为一种化工企业水平衡智能监测系统。
技术介绍
1、化工企业在生产过程中，需要大量的水资源作为生产用水和生活用水，我国大多数化工企业，水资源更加匮乏，然而在化工生产的过程中，会排放大量的矿井水，矿井水作为非常规水资源，对其进行处理利用，既可以解决化工的用水问题，也可以减少废水的外排量。
2、一般可以将化工企业作为一个独立的用水系统，对其开展水平衡监测，从而全面掌握企业取水、用水及排水等情况，水平衡是指在一个确定的用水单元内，输入水量和输出水量之间遵守物质守恒定律和能量守恒定律，各种水量之间存在着平衡关系，目前，大多数煤矿的水资源系统采用人工报表的形式对取水、用水及排水等数据信息进行记录，且报表是以日报表和月报表为主，对水资源系统异常情况的反馈具有很大的滞后性，水平衡分析及运行调度以人工经验为主，无法及时对水资源系统的平衡问题进行有效的预警，不能形成全矿区统一的协调机制。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种化工企业水平衡智能监测系统，具备监测方便等优点，解决了现有的化工企业水平衡监测不便的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种化工企业水平衡智能监测系统，包括监测设备和用水设备，所述监测设备包括应用层、传输层和采集层，所述应用层包括管理平台、数据库服务器和监控计算机，所述传输层包括5g、wi-fi和lora，通过5g、wi-fi和lora对多个监测节点进行信号传送，所述采集层包括流量采集变
3、所述采集层通过现代感知技术，运用监测仪表获取管路上的流量、压力和水质信息，完成底层信息数据的感知汇聚，所述传输层利用网络技术、通信技术传输汇聚信息，所述应用层负责数据处理和信息发布，实现用户接口，整体采用b/s架构，通过mysql进行数据的存储，根据具体工作需要，搭建业务应用功能模块，实现智能化应用。
4、进一步，所述监测设备包括硬件设计和软件设计，所述硬件设计包括服务器、监控计算机、监测仪表、数据传输单元和供电单元。
5、进一步，所述服务器主要负责对现场监测层的数据进行采集、存储与分析，指令的收发，系统信息的收集和通知，所述服务器采用煤矿大数据中心分配的虚拟服务器来实现；
6、所述监控计算机作为客户端，接受用户指令至服务器，同时从服务端接收经过分析的数据信息和报警信息提供给用户；
7、所述监测仪表通过流量传感器，选择超声波流量计，外加式安装方式，实现流量非接触式测量，实时对监测点的瞬时流量和累积流量进行监测，所述压力传感器选择智能压力变送器，水质传感器包括ph、电导率和余氯，上述各传感器均同时具有模拟量4～20ma信号输出和采用modbus协议的串行通讯接口；
8、所述数据传输单元由于水平衡监测点位于不同的位置，采用无线通讯技术来实现数据的远程传输，所述数据传输单元选用具有4g、5g和wi f i通讯功能的数据采集终端，数据采集终端与监测仪表采用有线通讯方式，与服务器采用无线通讯方式；
9、所述供电单元水平衡监测点位的供电主要取自附近的各建筑物或构筑物，以及路边的路灯控制箱，对部分供电线路敷设难度大的点位采用太阳能供电，单个太阳能供电单元主要包括太阳能电池板、控制器和蓄电池。
10、进一步，所述软件设计包括综合展示模块、数据实时监测模块、数据统计及报表模块、用水指标分析模块、预警模块和水平衡分析模块。
11、进一步，所述综合展示模块以矿区管网图为基础，直观的展现水平衡各监测点位的安装位置、设备在线情况、实时数据信息，对矿区的取水、用水和排水的信息进行展示，实时掌握企业水资源情况；
12、所述数据实时监测模包括展示单元，所述展示单元包括多行列表和块状图，所述多行列表和块状图均包括测点名称、编号、无线通讯识别码、数据更新时间、瞬时值、累计值和设备状态信息；
13、所述用水指标分析模块根据企业的产量，人均用水定额指标对用水情况进行分析，提升用水的精细化管理水平；
14、所述预警模块通过阈值预警，结合各用水单元的用水量定额和长期累积日均用水量的均值，对各用水单元的水量超限设置阈值，当出现用水量大于消耗均值时，通过水压和流量数据的分析，快速判断用水量是否发生异常，若出现异常则紧急预警，提醒相关技术人员，并通过传感器的安装位置进行定位，展示异常位置的方位和编号，所述预警模块通过趋势预警，当某个用水单元的用水量逐渐增加时，只有当用水总量超过报警阈值时，才会发出报警，导致处理故障的时间紧迫，针对该种情况，采用趋势预警的方式，通过对用水量数据的变化趋势进行直线拟合，确定其变化的斜率，同时结合历史极限斜率，进行对比分析，当斜率超过一定的范围时，对该用水单元的用水量发出预警，从而实现异常情况的提前预警，为处理故障预留更多的时间；
15、所述水平衡分析模块通过筛选某个时间段的所有取水、用水和排水数据信息，依据水量分配、单位产煤耗水量和生活用水定额标准，系统可自动生成水平衡分析结果。
16、进一步，所述用水设备包括生产用水和生活用水，所述生产用水包括地面消防网管、地面自喷网管、外排网管和化工厂生产水，所述生活用水包括职工食堂、单身宿舍、综合办公楼、教培中心、综采设备库、设备材料库、区队办公楼、锅炉房、化工房、机修车间、消防队及救援队、主厂、副厂、回收材料库、废水处理站和生活污水处理站。
17、进一步，所述废水处理站包括预处理产水池和脱盐产水池，所述预处理产水池处理后的水可以对化工厂生产补水和绿化用水补水。
18、进一步，所述预处理产水池通过预沉调节、重介速沉、高效澄清和过滤处理水，所述脱盐产水池通过自清洗过滤、一级超滤、一级反渗透、二级高效沉淀、多介质过滤、离子交换、二级反渗透和蒸发结晶处理。
19、进一步，所述生活用水的水源包括临时水源和永久水源，所述临时水源采用自备水源井的方式获取地下水，所述永久水源采用经过反渗透处理后的矿井水。
20、进一步，所述生活用水除少量消耗外，产生的污水排至生活污水处理站，所述生活污水处理站采用沉沙调节、i ceas生化反应、化学沉淀、过滤的处理工艺，处理后的中水作为化工厂生产补水和绿化用水补水。
21、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
22、该化工企业水平衡智能监测系统，通过对水资源信息的梳理，重点分析了取水、用水和排水等系统的工艺环节，构建了基于物联网的全流程一体化水资源平衡监控体系，实现了水资源系统关键数据信息的集中展示、运行监控、数据分析和预测预警，使水资源系统的生产数据在水平衡管理方面得到了充分的利用，为实时掌握企业的水平衡变化情况和辅助决策提供了技术支撑。
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1.一种化工企业水平衡智能监测系统，包括监测设备和用水设备，其特征在于：所述监测设备包括应用层、传输层和采集层，所述应用层包括管理平台、数据库服务器和监控计算机，所述传输层包括5G、Wi-Fi和LoRa，通过5G、Wi-Fi和LoRa对多个监测节点进行信号传送，所述采集层包括流量采集变送节点、压力采集变送节点和水质采集变送节点，通过流量计对流量采集变送节点传递信号，通过压力传感器对压力采集变送节点传递信号，通过浊度和余氯传感器对水质采集变送节点传送信号；
2.根据权利要求1所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述监测设备包括硬件设计和软件设计，所述硬件设计包括服务器、监控计算机、监测仪表、数据传输单元和供电单元。
3.根据权利要求2所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述服务器主要负责对现场监测层的数据进行采集、存储与分析，指令的收发，系统信息的收集和通知，所述服务器采用煤矿大数据中心分配的虚拟服务器来实现；
4.根据权利要求2所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述软件设计包括综合展示模块、数据实时监
5.根据权利要求4所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述综合展示模块以矿区管网图为基础，直观的展现水平衡各监测点位的安装位置、设备在线情况、实时数据信息，对矿区的取水、用水和排水的信息进行展示，实时掌握企业水资源情况；
6.根据权利要求1所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述用水设备包括生产用水和生活用水，所述生产用水包括地面消防网管、地面自喷网管、外排网管和化工厂生产水，所述生活用水包括职工食堂、单身宿舍、综合办公楼、教培中心、综采设备库、设备材料库、区队办公楼、锅炉房、化工房、机修车间、消防队及救援队、主厂、副厂、回收材料库、废水处理站和生活污水处理站。
7.根据权利要求6所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述废水处理站包括预处理产水池和脱盐产水池，所述预处理产水池处理后的水可以对化工厂生产补水和绿化用水补水。
8.根据权利要求7所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述预处理产水池通过预沉调节、重介速沉、高效澄清和过滤处理水，所述脱盐产水池通过自清洗过滤、一级超滤、一级反渗透、二级高效沉淀、多介质过滤、离子交换、二级反渗透和蒸发结晶处理。
9.根据权利要求6所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述生活用水的水源包括临时水源和永久水源，所述临时水源采用自备水源井的方式获取地下水，所述永久水源采用经过反渗透处理后的矿井水。
10.根据权利要求6所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述生活用水除少量消耗外，产生的污水排至生活污水处理站，所述生活污水处理站采用沉沙调节、I CEAS生化反应、化学沉淀、过滤的处理工艺，处理后的中水作为化工厂生产补水和绿化用水补水。
...【技术特征摘要】
1.一种化工企业水平衡智能监测系统，包括监测设备和用水设备，其特征在于：所述监测设备包括应用层、传输层和采集层，所述应用层包括管理平台、数据库服务器和监控计算机，所述传输层包括5g、wi-fi和lora，通过5g、wi-fi和lora对多个监测节点进行信号传送，所述采集层包括流量采集变送节点、压力采集变送节点和水质采集变送节点，通过流量计对流量采集变送节点传递信号，通过压力传感器对压力采集变送节点传递信号，通过浊度和余氯传感器对水质采集变送节点传送信号；
2.根据权利要求1所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述监测设备包括硬件设计和软件设计，所述硬件设计包括服务器、监控计算机、监测仪表、数据传输单元和供电单元。
3.根据权利要求2所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述服务器主要负责对现场监测层的数据进行采集、存储与分析，指令的收发，系统信息的收集和通知，所述服务器采用煤矿大数据中心分配的虚拟服务器来实现；
4.根据权利要求2所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述软件设计包括综合展示模块、数据实时监测模块、数据统计及报表模块、用水指标分析模块、预警模块和水平衡分析模块。
5.根据权利要求4所述的一种化工企业水平衡智能监测系统，其特征在于：所述综合展示模块以矿区管网图为基础，直观的展现水平衡各监测点位的安装位置、设备在线情况、实时数据信息，对矿区的取水、用水和排水的信息进行展示，实时掌握企业水资...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄震辉，
申请(专利权)人：南通驰源节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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