[發明專利]一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統

在審

• 申請號: 202210646545.4
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN114853252A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 周小凱
• 申請（專利權）人: 周小凱
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;G06F16/27;G06K9/62;G06N3/04;G16Y10/35;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/35;B61D35/00
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1.一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，包括固液分離模塊、污染物處理模塊、投料模塊、傳感器監測模塊、污水處理云平臺、自動化控制模塊和通信模塊；所述通信模塊分別與傳感器監測模塊、污水處理云平臺和自動化控制模塊連接，用于為其之間進行數據通信傳輸；

所述固液分離模塊用于針對高鐵真空集便器獲取的尿糞進行固液分離，獲取尿液和糞便；

所述污染物處理模塊包括糞便處理單元和和尿液處理單元；

所述糞便處理單元用于對所述糞便進行處理，以形成生物質燃料；

所述尿液處理單元用于對所述尿液進行凈化處理，以形成凈化水與液體肥料；

所述投料模塊用于在所述糞便和尿液處理過程中加入化學藥劑以輔助進行污染物處理凈化和輔助所述污染物處理模塊中設備進行清潔回用；

所述傳感器監測模塊用于采用物聯網技術對所述糞便和尿液處理過程進行實時檢測，以實時獲取傳感器數據；

所述污水處理云平臺用于獲取所述實時傳感數據并基于大數據、云計算和人工智能技術進行數據處理，以形成智能控制決策；

所述自動化控制模塊用于接收智能控制決策，并根據其實施控制污染物處理模塊和投料模塊的運行操作。

2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，所述糞便處理單元包括攪拌裝置、烘干裝置和脫水裝置；所述尿液處理單元包括過生物炭吸附裝置、膜蒸餾裝置和殺菌消毒處理裝置。

3.根據權利要求1所述的一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，所述傳感器監測模塊包括處理前監測單元、處理中監測單元和處理后監測單元，其內設有重量傳感器、PH值傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、TDS傳感器、SS傳感器、COD傳感器、氮磷傳感器和溶解氧傳感器；

所述處理前監測單元用于獲取處理前糞便和尿液初始數據；

所述處理中監測單元用于獲取處理中糞便和尿液處理數據；

所述處理后處理后監測單元用于獲取處理后糞便和尿液處理數據。

4.根據權利要求1所述的一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，所述污水處理云平臺包括智能分析模塊和集群數據庫；所述智能分析模塊包括處理前分析單元、處理中分析單元和處理后分析單元；

所述集群數據庫用于存儲用于傳感器數據和污水處理標準比的閾值；

所述處理前分析單元用于獲取處理前糞便和尿液初始數據，即所述糞便和尿液的初始質量數據，并依托云平臺計算能力進行計算分析，以獲取所述污染物處理模塊中處理設備的初始控制參數；

所述處理中分析單元用于實時獲取處理中糞便和尿液處理數據，并根據其進行計算分析，以獲取所述污染物處理模塊中處理設備的變化控制參數以及化學藥劑投入比例；

所述處理后分析單元用于獲取處理后糞便和尿液處理數據，并將其與所述污水處理標準比的閾值進行計算分析比較：

若滿足污水處理標準比的閾值，則生成標準處理結果；

若不滿足，則形成二次處理決策。

5.根據權利要求4所述的一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，所述智能分析模塊還包括水質預測單元，所述水質預測單元用于獲取所述凈化水的水質參數，并基于預訓練LSTM模型對所述凈化水進行水質預測，以輔助進行所述污染物處理模塊中處理設備的維護更換。

6.根據權利要求1所述的一種基于物聯網、大數據與云計算的高鐵污水處理系統，其特征在于，所述系統還包括回收再利用模塊，所述回收再利用模塊與高鐵輸水系統連接，用于獲取所述凈化水并將其接入鐵輸水系統中進行二次循環利用。