[发明专利]一种针对农村面源污染的湿地自动化控制系统

说明书

本发明涉及一种针对农村面源污染的湿地自动化控制系统，包括中央控制模块、人工湿地模块、进水模块以及出水模块，通过中央控制模块接收相应信号进行处理并发出控制执行信号，并判断人工湿地模块的当前状态，进入空闲模式、工作模式、休床模式以及检修模式；在进水模块处设置有水质检测模块以及流量监测模块，在人工湿地模块内设置有液位检测模块，在人工湿地模块附近设置有天气监测模块。该系统可以自动的统计计算农村面源污染处理湿地的水力负荷，湿地在达到预设值后自动休床，完成休床后继续处理污染物，并根据不同的污染程度自动选择相应的处理模式，不再需要人工控制，实现完全自动化控制，减少人工湿地的堵塞问题。

技术领域

本发明涉及人工湿地自动化控制领域，尤其涉及一种针对农村面源污染的湿地自动化控制系统。

背景技术

农村地区面源污染主要因各种农村、农业活动，比如种植、商业、生活等，在雨天时通过地表径流把污染物冲刷到低洼地带，最终进入河流，汇入太湖，对太湖水质造成危害，因此要对太湖流域农村面源污染进行处理，人工湿地可以因地制宜的布置在合适位置，是处理面源污染的方案之一。农村面源污染所带来的主要污染物集中体现在COD、总氮、总磷。

人工湿地在处理面源污染时，面源污染中所含有悬浮物和胶体等物质会被滤料中的空隙所截留，并聚集在一起，久而久之堵塞了部分的滤料空隙，造成此处不能与外界进行气体交换，形成局部的厌氧微环境。在厌氧微环境的条件下，这里的微生物会产生胞外聚合物，与空隙截留的物质混合在一起，造成滤料空隙进一步的堵塞。此时这些物质含有较多的水分，可通过一段时间的干化(休床)消除。但若不进行管控，则会使这部分物质转化为致密不透水层，造成永久性的堵塞。因此要对人工湿地的水力负荷进行管理、控制，以达到长效性。

然而，现有滤床的水力负荷管控主要以人工管控为主，运维人员手动记录、核算、统计相关数据，大概估算出当前的水力负荷，滤床所实际承受的水力负荷与统计有误差。滤床休床也由人为控制，不同运维人员交接时造成混乱，使休床时间不够，或者水力负荷过高。滤床的水力停留时间是处理污染物的重要参数，过低会造成处理效果差，过高会过度占用滤床资源，当前的水力停留时间也是由人工统计为主。

发明内容

本发明的目的是根据上述问题，设计一种针对农村面源污染的湿地自动化控制系统。

本发明解决上述问题所采取的技术方案是：一种针对农村面源污染的湿地自动化控制系统，包括中央控制模块、人工湿地模块、用于向人工湿地模块供水的进水模块以及用于向外排水的出水模块，通过所述中央控制模块接收相应信号进行处理并发出控制执行信号，并判断人工湿地模块的当前状态，进入空闲模式、工作模式、休床模式以及检修模式；在所述进水模块处设置有水质检测模块以及流量监测模块，在所述人工湿地模块内设置有液位检测模块，在所述人工湿地模块附近设置有天气监测模块，所述进水模块、出水模块、水质检测模块、流量监测模块、液位检测模块以及天气监测模块均与设置的中央控制模块进行通讯，；

所述中央控制模块判断的人工湿地模块状态为：

当人工湿地模块处于空闲模式下，中央控制模块控制进水模块向人工湿地模块进行布水，进入工作模式；

当人工湿地模块处于工作模式下，中央控制模块根据水质检测模块以及流量监测模块的信号来自动设置水力停留时间，待水力停留时间结束，开启出水模块排水，之后进入休床模式或空闲模式；

当人工湿地模块处于休床模式下，中央控制模块根据上一次工作模式下处理状况以及在休床期间的天气监测模块的数据来确定休床时间，待休床时间结束，进入空闲模式；

在人工湿地模块处于工作模式下，中央控制模块根据液位检测模块得到的信号判断是否出现堵塞，若出现堵塞则停止工作，发出报警并自动进入检修模式，待检修完成之后可进入工作模式或空闲模式或休床模式。