当今,我国村镇污水处理已被纳入新农村建设中。由于村镇污水处理站点位置偏远且分散,考虑到若向各站点铺设通信电缆成本会很高,且有人值守也会大大增加运维成本,所以研究开发基于无线通信技术的污水处理远程集中监控系统势在必行。本文将基于4G无线通信技术,建立村镇污水处理站点与监控中心的远程数据传输通道,实现村镇污水处理远程监控。本课题来自于安徽省科技攻关重大项目与某环保科技有限公司联合研发,其主要研究的内容有:(1)对曝气生物滤池(BAF)的污水处理工艺和传统污水控制系统进行研究的基础上,对监控系统的功能需求进行分析,提出了基于4G网络的污水处理远程监控系统。(2)对污水处理远程监控系统进行硬件设计,首先是对站点硬件设备进行选型,包括执行设备硬件选型、检测仪表选型、PLC选型、4G网络设备硬件选型;在对站点相关电源和硬件接线进行介绍,包括电源电路设计、I/O端口接线、检测仪表接线、4G网络设备硬件接线。(3)对污水处理远程监控系统进行软件设计,主要有污水处理远程监控系统整体程序流程设计、站点曝气生物滤池的控制流程与控制程序设计、4G网络通信参数设置与测试、Win CC远程监控界面设计,利用上位机对远程各站点的水质参数和设备的运行信息进行统一管理。(4)对波动大的村镇污水处理流量进行预测,针对模糊神经网络参数初始化问题,对模糊神经网络进行改进,设计RAF-AFNN神经网络;在采用IALM学习算法对网络参数进行调整,通过对比仿真实验,结果表明RAF-AFNN神经网络能够更加精准的预测未来两天的污水处理流量数据。本文主要的创新点在于:利用4G网络技术的村镇污水处理远程监控系统平台实现了建管一体化,一方面避免了向分散的偏僻站点铺设电缆的成本,另一方面实现了各站点无人值守的运行模式,从而大大减少了运维成本。此外,所设计的RAF-AFNN神经网络污水处理流量预测模型对改善出水指标有一定的实际指导意义。