CN116862417B - 一种污水处理设施的水质监管方法及*** - Google Patents

一种污水处理设施的水质监管方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种污水处理设施的水质监管方法及***，水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，其中，能源管理模块用于控制电能设备和太阳能设备对水质监管设备进行供电，数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块用于自动针对农村污水处理设施进行数据收集、整理和分析，数据可视化模块用于为用户提供更为实时、准确且可靠的水质数据，进而提高用户的监控效率，远程控制模块用于根据用户的控制指令对水质监管设备进行调控处理，形成一种经济高效、操作简便、能够提供全面可靠的水质数据的污水处理设施的水质监管方法及***。

Description

一种污水处理设施的水质监管方法及***
技术领域
本发明涉及农村污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理设施的水质监管方法及***。
背景技术
近年来，农村污水处理已成为环境保护的重要课题，由于现有农村污水处理设施存在效率低下、稳定性差、监管不到位等不足等问题，而农村污水处理设施的监管工作又主要依靠人工取样检测的方式进行，所述方式费时费力，且容易出错，导致农村河湖水质的监管工作难以高效实施。
在目前的污水处理技术领域中，虽然存在针对大型城市污水处理厂的设计方案，但所述类方案，具有成本高、规模大、运行复杂的问题，且农村地区电力供应有限无法为大型的监管***持续稳定的电力供应，导致针对大型城市污水处理厂的设计方案不有效的适用于中小型农村污水处理设施，而部分针对农村污水处理的小规模水质监管方案又不够全面，缺乏统一集成的控制***，数据收集和分析过程往往是通过人工采集方式实现的，极为耗时且精度差，无法为用户提供实时、准确、可靠的水质数据，进而导致用户无法有效的通过农村污水处理设施的水质监管设备进行水质监管。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种污水处理设施的水质监管方法及***，通过简单的模块化设计，能在为水质监管设备提供持续稳定的电力供应的同时，通过水质监管设备自动针对农村污水处理设施进行数据收集、整理和分析，为用户提供更为实时、准确且可靠的水质数据，提高用户的监控效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种污水处理设施的水质监管方法，所述水质监管方法应用于水质监管设备的控制***，所述水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，所述水质监管方法包括：
通过所述数据采集模块收集所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息；
通过所述数据存储管理模块对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；
控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据所述水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
控制所述能源管理模块通过所述数据存储管理模块获取所述水质监管设备的功耗信息，并根据所述功耗信息对水质监管设备进行供电，在所述水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对所述水质监管设备进行供电；在所述水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电；
通过所述数据可视化模块对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图；
控制所述远程控制模块通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理。
在一些实施例中，所述控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，包括：
根据水质指标对所述水质参数信息进行归一化处理，将所述水质参数信息中处于所述水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数，将所述水质参数信息中超出所述水质指标对应范围的水质参数确定为潜在异常参数；
对所述潜在异常参数对应的水质参数信息再次进行收集分析，根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，所述设备异常参数为水质监管设备异常时所采集的错误参数；
根据预设数据分析方法得到所述有效水质参数对应的变化趋势统计图。
在一些实施例中，所述归一化处理包括以下步骤：
a.线性去趋势分割，得到水质参数线性去趋势序列；
b.归一化处理，将水质参数序列映射到[0,1]范围内，归一化映射公式如下：
x为获取的水质原始数据，x′为归一化后的数据，xmax和xmin分别为x所在数据集的最大值和最小值；
c.将处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数；
d.将超出水质指标对应范围的水质参数进行标记，确定为潜在异常参数；
在一些实施例中，所述根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，包括：
对于标记为潜在异常参数的水质参数信息，再次进行采集和分析，获取至少3次水质参数数据。同时启动检测设备状态自查程序，检查水质监管设备是否正常工作，是否存在故障或损坏，若设备状态正常，则可以排除设备故障所导致的错误数据的可能性，判定为水质异常数据；
利用数据分析方法，考虑数据时序性和数据分布的统计特征，分析获取的数据与同期数据相比是否具有合理的时序关系，例如数据之间是否存在逻辑联系，是否符合预期的变化趋势。将异常数据和正常数据分别进行统计分析，比较它们的分布情况和统计特征。如果异常数据的分布情况和统计特征明显与正常数据不同，数据之间存在合理的时序关系，则为水质变化导致的数据参数变化，判定为水质异常数据。
在一些实施例中，所述对所述水质参数信息进行归一化处理之前，还包括：
根据所述区域位置信息、所述设施种类信息和所述采集时间信息确定所述水质参数信息对应的所述水质指标；
其中，所述水质参数信息包括如下至少之一：pH值、溶解氧、总氮、总磷、化学需氧量、硝酸盐和总悬浮固体。
在一些实施例中，所述控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电，包括：
根据所述水质监管设备的区域位置信息和设备种类信息确定供能范围；
在所述水质监管设备的功耗未超出所述供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为所述水质监管设备进行供电；
在所述水质监管设备的功耗超出所述供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为所述水质监管设备在所述供能范围内的功耗进行供电，并通过电能设备为所述水质监管设备超出所述供能范围的功耗进行供电。
在一些实施例中，在所述水质监管设备的控制***还包括警报模块，在所述通过所述数据可视化模块对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图之后，还包括：
控制所述警报模块对水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行信息播报，并在所述交互界面生成用于接收控制指令的交互按键；
在预设响应时间内，若所述交互按键未接收到所述控制指令，则控制所述水质异常设施停止运行；若所述交互按键接收到所述控制指令，则根据所述控制指令对所述水质异常设施信息对应的水质异常设施或水质监管设备进行调控处理。
在一些实施例中，所述通过所述数据存储管理模块对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告，包括：
在获取所述农村污水处理设施的所述区域位置信息、所述设施种类信息、所述采集时间信息、所述水质参数信息、所述水质监管设备的功耗信息的情况下，通过所述数据存储管理模块存储上述信息；
通过所述数据存储管理模块对存储信息进行访问，并根据预设报表类型生成数据报告，其中，所述数据存储管理模块为可扩展存储***，预设报表类型包括如下之一：实时水质监测报表、历史数据分析报表和趋势分析报表。
在一些实施例中，所述水质监管设备的控制***还包括数据传输接口，所述数据传输接口分别与所述数据采集模块、所述数据存储管理模块、所述数据分析模块、所述能源管理模块、所述数据可视化模块和所述远程控制模块连接，所述水质监管方法还包括：
通过所述数据传输接口与外部网络连接，并向所述外部网络传输如下之一信息：所述农村污水处理设施的水质参数信息，所述水质监管设备的功耗信息，水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
接收所述外部网络传输的控制数据，根据所述控制数据对所述水质参数信息和所述功耗信息进行分析；
其中，所述数据传输接口在传输数据时根据预设数据加密算法对传输数据进行加密。
在一些实施例中，控制所述远程控制模块通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理，包括：
控制所述交互界面通过无线通信方式接收远程控制端的控制指令；
根据所述控制指令对所述水质异常设施和所述水质监管设备进行调控处理，控制对应设施运行，以改变所述农村污水处理设施的水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息。
第二方面，本发明实施例提供一种污水处理设施的水质监管设备的控制***，所述水质监管设备的控制***包括采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块；
所述数据采集模块用于收集所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息；
所述数据存储管理模块用于对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；
所述数据分析模块用于通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据所述水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
所述能源管理模块用于通过所述数据存储管理模块获取所述水质监管设备的功耗信息，并根据所述功耗信息对水质监管设备进行供电，在所述水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对所述水质监管设备进行供电；在所述水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电；
所述数据可视化模块用于对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图；
所述远程控制模块用于通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理。
第三方面，本发明实施例提供了一种控制器，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面中任意一项所述的污水处理设施的水质监管方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上第一方面中任意一项所述的污水处理设施的水质监管方法。
本申请至少能启动以下有益效果：本申请提供了一种污水处理设施的水质监管方法，所述水质监管方法应用于水质监管设备的控制***，所述水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，所述水质监管方法包括：通过所述数据采集模块收集所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息；通过所述数据存储管理模块对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据所述水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；控制所述能源管理模块通过所述数据存储管理模块获取所述水质监管设备的功耗信息，并根据所述功耗信息对水质监管设备进行供电，在所述水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对所述水质监管设备进行供电；在所述水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电；通过所述数据可视化模块对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图；控制所述远程控制模块通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理，其中，能源管理模块用于控制电能设备和太阳能设备对水质监管设备进行供电，数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块用于自动针对农村污水处理设施进行数据收集、整理和分析，数据可视化模块用于为用户提供更为实时、准确且可靠的水质数据，进而提高用户的监控效率，远程控制模块用于根据用户的控制指令对水质监管设备进行调控处理，形成一种经济高效、操作简便、能够提供全面可靠的水质数据的污水处理设施的水质监管方法及***。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的流程图；
图2是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的模块示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的另一模块示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析的流程图；
图5是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电的流程图；
图6是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，进行信息播报的流程图；
图7是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，生成数据报告的流程图；
图8是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，根据所述控制数据对所述水质参数信息和所述功耗信息进行分析的流程图；
图9是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理的流程图；
图10是本发明另一个实施例提供的用于执行污水处理设施的水质监管方法的控制器的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
近年来，农村污水处理已成为环境保护的重要课题，由于现有农村污水处理设施存在效率低下、稳定性差、监管不到位等不足等问题，而农村污水处理设施的监管工作又主要依靠人工取样检测的方式进行，方式费时费力，且容易出错，导致农村河湖水质的监管工作难以高效实施；在目前的污水处理技术领域中，虽然存在针对大型城市污水处理厂的设计方案，但类方案，具有成本高、规模大、运行复杂的问题，且农村地区电力供应有限无法为大型的监管***持续稳定的电力供应，导致针对大型城市污水处理厂的设计方案不有效的适用于中小型农村污水处理设施，而部分针对农村污水处理的小规模水质监管方案又不够全面，缺乏统一集成的控制***，数据收集和分析过程往往是通过人工采集方式实现的，极为耗时且精度差，无法为用户提供实时、准确、可靠的水质数据，进而导致用户无法有效的通过农村污水处理设施的水质监管设备进行水质监管。
基于上述情况，本申请至少能启动以下有益效果：本申请提供了一种污水处理设施的水质监管方法，水质监管方法应用于水质监管设备的控制***，水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，水质监管方法包括：通过数据采集模块收集农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息；通过数据存储管理模块对农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；控制数据分析模块通过数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；控制能源管理模块通过数据存储管理模块获取水质监管设备的功耗信息，并根据功耗信息对水质监管设备进行供电，在水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对水质监管设备进行供电；在水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对水质监管设备进行供电；通过数据可视化模块对水质异常参数、功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图，数据视图包括至少以下之一：图形、图表和表格；控制远程控制模块通过交互界面接收控制指令，以根据控制指令对水质监管设备进行调控处理，其中，能源管理模块用于控制电能设备和太阳能设备对水质监管设备进行供电，数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块用于自动针对农村污水处理设施进行数据收集、整理和分析，数据可视化模块用于为用户提供更为实时、准确且可靠的水质数据，进而提高用户的监控效率，远程控制模块用于根据用户的控制指令对水质监管设备进行调控处理，形成一种经济高效、操作简便、能够提供全面可靠的水质数据的污水处理设施的水质监管方法及***，在为水质监管设备提供持续稳定的电力供应的同时，通过水质监管设备自动针对农村污水处理设施进行数据收集、整理和分析，为用户提供更为实时、准确且可靠的水质数据，提高用户的监控效率。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参考图1，图1是本发明一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S110，通过数据采集模块收集农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息；
步骤S120，通过数据存储管理模块对农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；
步骤S130，控制数据分析模块通过数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
步骤S140，控制能源管理模块通过数据存储管理模块获取水质监管设备的功耗信息，并根据功耗信息对水质监管设备进行供电，在水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对水质监管设备进行供电；在水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对水质监管设备进行供电。
步骤S150，通过数据可视化模块对水质异常参数、功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图，数据视图包括至少以下之一：图形、图表和表格；
步骤S160，控制远程控制模块通过交互界面接收控制指令，以根据控制指令对水质监管设备进行调控处理。
参考图1至图3，图2是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的模块示意图，图3是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法的另一模块示意图；在一些实施例中，水质监管方法应用于水质监管设备的控制***，水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，数据采集模块用于通过控制水质监管设备的控制***上设置的多个类别的传感器获取水质参数信息，数据存储管理模块同时记录水质参数信息对应的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息，进而使数据分析模块根据区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息可以有效确定水质参数信息对应的具体污水处理设施的工作状态。
参考图3，在一些实施例中，数据采集模块从农村污水处理设施处收集水质参数等信息，从水质监管设备处收集功耗信息，同时数据采集模块将水质、功耗等信息存储至数据存储管理模块；数据存储管理模块用于将水质参数等信息发送至数据分析模块，以使数据分析模块分析水质参数等信息，并将分析后的水质参数发送至数据可视化模块，数据存储管理模块还用于将功耗信息发送至能源管理模块，以使能源管理模块分析功耗信息，并将分析后的功耗信息发送至数据可视化模块，且能源管理模块还用于根据功耗信息向电源供电设备、太阳能供电设备发送充电控制信号，以实现充电控制；数据可视化模块用于分别从数据存储管理模块、数据分析模块和能源管理模块获取数据，并根据获取到的时间生成交互界面。
在一些实施例中，交互界面生成后，用户可以通过交互界面发送控制指令，远程控制模块可以获取控制指令，并根据控制指令调控农村污水处理设施、水质监管设备；且交互界面可以将生成的数据视图发送至远程控制中心，并接收远程控制中心的控制指令，以实现远端通信控制。
根据水质参数信息和预设的水质指标得到水质异常参数，和根据设施功耗信息和预设的功耗指标得到无法供电参数，说明当前农村污水处理设施中存在运行异常设施，通过对应的采集时间信息、区域位置信息和设施种类信息可以有效得到运行异常设施的具体信息，以使后续步骤对运行异常设施进行调控。
在一些实施例中，能源管理模块能通过可以通过采集时间信息和设施功耗信息跟踪一段时间内的能源使用情况并生成报告或分析，以帮助用户了解他们的能源使用模式并确定进一步优化的机会，进而控制电能设备和太阳能设备对农村污水处理设施的水质监管设备进行供电，以保证电力的稳定供应。
参考图4，图4是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，控制数据分析模块通过数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S410，对水质参数信息进行归一化处理，将水质参数信息中处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数，将水质参数信息中超出水质指标对应范围的水质参数确定为潜在异常参数；
步骤S420，对潜在异常参数对应的水质参数信息再次进行收集分析，根据分析结果将潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，设备异常参数为水质监管设备异常时所采集的错误参数；
步骤S430，根据预设数据分析方法得到有效水质参数对应的变化趋势统计图。
在一些实施例中，对水质参数信息进行归一化处理包括以下步骤：
a.线性去趋势分割，得到水质参数线性去趋势序列；
b.归一化处理，将水质参数序列映射到[0,1]范围内；
c.将处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数；
d.将超出水质指标对应范围的水质参数进行标记，确定为潜在异常参数；
其中，对收集到的水质参数数据进行归一化预处理具有以下作用：
1、由于不同的水质参数具有不同的测量范围和单位，故本实施例方法需要对这些参数进行归一化处理以便于在后续步骤中对这些数据进行比较和分析处理；
2、由于水质参数的取值可能会受到多种因素的影响，例如水源、时间、季节等；故本实施例通过对数据进行归一化处理，可以消除上述因素对水质参数数据的影响，使得水质参数数据更加可靠且更加具有可比性。
3、对数据进行归一化处理可以减少有效噪声和异常值对数据分析和处理的干扰，提高数据的质量和精度。
在一些实施例中，数据归一化预处理是预处理的一部分，旨在将水质参数数据转换为0到1的范围内的标准值。这可以通过以下公式(1)实现：
其中，x为获取的水质原始数据，x′为归一化后的数据，xmax和xmin分别为x所在数据集的最大值和最小值。
在一些实施例中，对潜在异常参数对应的水质参数信息再次进行收集分析，根据分析结果将潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，包括以下步骤：
1、对于标记为潜在异常参数的水质参数信息，再次进行采集和分析，获取至少3次水质参数数据。
2、同时启动检测设备状态自查程序，检查水质监管设备是否正常工作，是否存在故障或损坏；
3、若设备状态正常，则可以排除设备故障所导致的错误数据的可能性，判定为水质异常数据，否则判定为设备异常参数；
4、利用数据分析方法，考虑数据时序性和数据分布的统计特征，分析获取的数据与同期数据相比是否具有合理的时序关系，例如数据之间是否存在逻辑联系，是否符合预期的变化趋势；
5、将异常数据和正常数据分别进行统计分析，比较它们的分布情况和统计特征；
6、如果异常数据的分布情况和统计特征明显与正常数据不同，数据之间存在合理的时序关系，则为水质变化导致的数据参数变化，判定为水质异常数据；否则判定为设备异常参数。
其中，数据分析模块根据水质参数信息和预设的水质指标得到水质异常参数，对于水质异常参数，控制数据采集分析模块不会自动删除水质异常参数数据，而是对其进行标记，进而根据异常参数数据提供准确可靠的数据分析和解释，同时最大限度地降低误报或误报的风险。
在一些实施例中，对水质参数信息进行归一化处理时，包括根据区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息对水质参数信息进行分类处理，例如，来自特定传感器于特定时间获取的pH测量值可以组合在一起并标记为“特定时段来自传感器A的pH值”，以便于对任一区域位置、设施种类或采集时间的水质参数信息进行整合，进而对特定区域位置、设施种类或采集时间数据进行分析。
在一些实施例中，实时或定期从传感器和仪器收集区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息等数据，并按照当地相关水质污染指标控制的法规和标准确定每个变量可接受范围或阈值对应的水质指标或功耗指标。根据每个变量的水质指标或功耗指标检查原始数据。识别超出可接受范围的水质异常参数；具体的，包括如下步骤，对于落在可接受范围内的数据点，将其记录为有效数据；对于超出可接受范围的数据点，将它们标记为潜在的异常数据，并将将趋势分析、模式识别或异常值检测等统计方法用于有效数据，以识别随时间推移发生的任何重大变化或趋势；如果在有效数据中检测到任何潜在的异常数据点或重大变化或趋势，通过警报***提醒***用户或管理人员；提供水质数据可视化报告，以清晰易懂的方式向用户或管理人员呈现分析和解释的数据。
在一些实施例中，水质监管方法包括：根据区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息确定水质参数信息对应的水质指标，水质参数信息包括如下至少之一：pH值、溶解氧、总氮、总磷、生化需氧量、化学需氧量、硝酸盐和总悬浮固体，可以想到的是，通过上述多种水质参数信息可以监控***的整体性能，确保所有传感器功能正常，数据传输准确可靠。
参考图5，图5是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，控制电能设备和太阳能设备同时对水质监管设备进行供电的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S510，根据水质监管设备的区域位置信息和设备种类信息确定供能范围；
步骤S520，在水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为水质监管设备进行供电；
步骤S530，在水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为水质监管设备在供能范围内的功耗进行供电，并通过电能设备为水质监管设备超出供能范围的功耗进行供电。
在一些实施例中，根据区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息确定功耗指标，可以想到的是，根据当前时间的不同，区域位置的不同，设施种类的不同，水质监管设备的功耗指标也应当不同，例如在污水排放较多的时段或区域，功耗指标也应当适当提高，同时，针对不同设施种类信息，也可以分别针对任一时段、任一位置的任一设施设置各种的功耗指标，以通过功耗指标监控设施是否正常运行。
在一些实施例中，根据设施功耗信息得到无法供电参数对应区域位置中的总能耗，***可以获取各个区域的区域总能耗，也可以获取整个水质监管设备的控制***的总能耗，在总能耗过大的情况下，可以同时启动太阳能设备和电能设备为进行无法供电设施供电，或者直接控制无法供电设施停止运行，在不影响其他设施运行的情况下，尽量维持无法供电设施供电。
在一些实施例中，水质监管方法包括：根据采集时间信息确定当前电能设备的供电范围和太阳能设备的供电范围；在无法供电参数对应区域位置中的总能耗小于或者等于电能设备的供电范围的情况下，控制电能设备对农村污水处理设施的水质监管设备进行供电；在无法供电参数对应区域位置中的总能耗大于电能设备的供电范围，且小于或者等于电能设备和太阳能设备的供电范围之和的情况下，控制电能设备和太阳能设备对农村污水处理设施的水质监管设备进行供电；在无法供电参数对应区域位置中的总能耗大于电能设备和太阳能设备的供电范围之和的情况下，控制无法供电设施停止运行。
在一些实施例中，控制电能设备和太阳能设备对农村污水处理设施的水质监管设备进行供电，可以想到的是，正常情况下，太阳能电源包括太阳能板和存储太阳能的储电设备，受制于乡村供电基础差的问题故能源管理模块只在总能耗大于预设的总能耗指标的情况下为无法供电设施供电，即仅在必要时通过电能电源为农村污水处理设施的水质监管设备进行供电，尽可能的减少对存储的电能电源的消耗，以在应对突发情况时，能通过电能设备持续稳定的电力供应，解决农村地区电力供应有限无法为大型的监管***持续稳定的电力供应的问题。
在一些实施例中，能源管理模块用于接收水质监管设备的功耗数据，分析此数据并确定当前的能源使用情况以及随时间推移使用的任何趋势或模式，进而根据分析的数据，能源管理模块可以提出优化能源使用的建议，例如调整电源(太阳能与电力)、更改运行时间或调整水质监控***的设置，进而帮助用户监控和调节水质监控***的能源使用情况，以最大限度地提高效率、降低成本并最大限度地减少对环境的影响。
参考图6，图6是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，进行调控处理的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S610，控制警报模块对水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行信息播报，并在交互界面生成用于接收控制指令的交互按键；
步骤S620，在预设响应时间内，若交互按键未接收到控制指令，则控制水质异常设施停止运行；若交互按键接收到控制指令，则根据控制指令对水质异常设施信息对应的水质异常设施或水质监管设备进行调控处理。
其中，可以想到的是，在预设响应时间内，若交互按键未接收到控制指令，为防止运行异常的农村污水处理设施或水质监管设备造成巨大的安全问题或者影响电力供应，妨碍农村污水处理整体设施运行等情况，及时控制对应设施停止运行，以保证***运行安全和稳定。
在一些实施例中，水质监管设备的控制***还包括警报模块，警报模块与数据采集分析模块连接，使得数据采集分析模块具有解读和预警功能，以用户易于理解的有意义的方式解释和报告数据分析的结果，包括生成图表、图形或地图等可视化效果，或者在数据出现任何异常或相关趋势时向适当的人员发送警报或通知。例如，如果pH水平持续一段时间超出可接受范围，***会发出警报，通知相关人员调查问题。
在一些实施例中，警报模块与能源管理模块连接，使得能源管理模块具有解读和预警功能，能源管理模块可以跟踪一段时间内的能源使用情况并生成报告或分析，如果能源使用超过特定阈值(功耗指标)，或者电源或水质监控***出现任何故障或问题，***还可以向用户发送警报或通知。
参考图7，图7是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，通过数据存储管理模块对农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S710，在获取农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息、水质监管设备的功耗信息的情况下，通过数据存储管理模块存储上述信息；
步骤S720，通过数据存储管理模块对存储信息进行访问，并根据预设报表类型生成数据报告，其中，数据存储管理模块为可扩展存储***，预设报表类型包括如下之一：实时水质监测报表、历史数据分析报表和趋势分析报表。
在一些实施例中，数据存储管理模块包括可扩展存储***，用于记录和存储数据以供日后参考和分析，数据存储管理模块是水质监管设备的控制***的重要组成部分，数据存储管理模块用于负责存储、组织和水质监管设备的控制***生成的海量数据，且数据存储管理模块确保所有数据都易于访问，并可用于分析和报告，数据存储管理模块被设计为可扩展的，并且可以随着时间的推移处理大量数据。数据可以通过用户界面轻松访问，并根据时间、位置和水质指标等各种参数进行组织。
在一些实施例中，数据存储管理模块还包括安全功能，以确保数据安全可靠，数据存储管理模块使用加密和其他安全措施来防止未经授权访问数据，使得对数据的访问仅限于授权用户，并且可以通过数据可视化控制模块的交互界面管理用户角色和权限。
参考图8，图8是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，接收外部网络传输的控制数据的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S810，通过数据传输接口与外部网络连接，并向外部网络传输如下之一信息：农村污水处理设施的水质参数信息，水质监管设备的功耗信息，水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
步骤S820，接收外部网络传输的控制数据，根据控制数据对水质参数信息和功耗信息进行分析；
其中，水质监管设备的控制***还包括数据传输接口，数据传输接口分别与数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块连接，数据传输接口在传输数据时根据预设数据加密算法对传输数据进行加密。
可以想到的是，数据传输接口可以实现与其他智能基础设施***集成，实施数据交换机制实现信息整合，将污水处理设施的水质监管设备的控制***与当地其他智能污水处理基础设施相结合，有助于提高整个污水处理过程的监管效率和效果；同时允许农村污水处理设施的水质监管设备收集的水质数据与地区的其他污水处理设施共享，例如，可以利用政府提供的现有数据交换平台，在农村当地，生态环境部启动了国家环境监测预警数据共享平台，农村污水处理设施的水质监管设备收集到的水质数据可以上传到平台，与区域内其他污水处理设施共享，让其他用户更全面地了解区域内的整体水质状况。
在一些实施例中，数据传输接口基于云平台进行设计的网络接口，可以用于不同的控制***相互通信和交换数据。例如，水质监管设备的控制***可以接入网络接口，集成实时监测***、智能控制***、数据分析***等不同智能污水处理***，不同的控制***共享数据并协同工作以优化整个废水处理过程。
参考图9，图9是本发明另一个实施例提供的污水处理设施的水质监管方法中，控制远程控制模块通过交互界面接收控制指令，以根据控制指令对水质监管设备进行调控处理的流程图；在一些实施例中，水质监管方法包括以下步骤：
步骤S910，控制交互界面通过无线通信方式接收远程控制端的控制指令；
步骤S920，根据控制指令对水质异常设施和水质监管设备进行调控处理，控制对应设施运行，以改变农村污水处理设施的水质参数信息和水质监管设备的功耗信息。
可以想到的是，控制交互界面通过无线通信方式接收远程控制端的控制指令的同时，还可以将实时数据发送回远程控制端，使远程控制端管理人员能够监控其性能并根据需要进行调整，为管理人员提供实时控制和监控功能，使管理人员能够优化水质监控***的性能，并确保为农村污水处理设施的水质监管设备提供可靠和准确的数据性，例如通过Wi-Fi网络或蜂窝网络，在远程控制端和水质监管设备的控制***之间传输命令和数据。然后远程控制端可以向***发送命令以调整其操作，例如改变流速或调整化学剂量的操作
可以想到的是，水质监管设备的控制***还可以配备传感器和执行器，以实现自动控制和调节，进而控制对应设施运行，以改变农村污水处理设施的水质监管设备的水质参数信息和设施功耗信息，例如，水质监管设备的控制***可以使用水质传感器来检测进水的变化并相地调整其处理过程。同样，水质监管设备的控制***可以使用流量传感器来调节流量并确保处理过程高效运行。执行器可用于控制阀门、泵和其他设备，使***能够快速响不断变化的条件，实现根据控制指令对水质异常设施信息和无法供电设施信息对应的设施进行调控处理。
在一些实施例中，本发明提供一种污水处理设施的水质监管设备的控制***，水质监管设备的控制***包括采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块；数据采集模块用于收集农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息；数据存储管理模块用于对农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；数据分析模块用于通过数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；能源管理模块用于通过数据存储管理模块获取水质监管设备的功耗信息，并根据功耗信息对水质监管设备进行供电，在水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对水质监管设备进行供电；在水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对水质监管设备进行供电；数据可视化模块用于对水质异常参数、功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图，数据视图包括至少以下之一：图形、图表和表格；远程控制模块用于通过交互界面接收控制指令，以根据控制指令对水质监管设备进行调控处理。
参考图10，图10是本发明另一个实施例提供的用于执行污水处理设施的水质监管方法的控制器的示意图，本发明的一些实施例提供了一种控制器，控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一项实施例的污水处理设施的水质监管方法，例如执行以上描述的图1中的方法步骤S110至步骤S160、图4中的方法步骤S410至步骤S430、图5中的方法步骤S510至步骤S530、图6中的方法步骤S610至步骤S620、图7中的方法步骤S710至步骤S720、图8中的方法步骤S810至步骤S820、图9中的方法步骤S910至步骤S920。
本发明实施例的控制器1000包括一个或多个处理器1010和存储器1020，图10中以一个处理器1010及一个存储器1020为例。
处理器1010和存储器1020可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器1020作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器1020可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器1020可选包括相对于处理器1010远程设置的存储器1020，这些远程存储器可以通过网络连接至控制器1000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
在一些实施例中，处理器执行计算机程序时按照预设间隔时间执行上述任意一项实施例的污水处理设施的水质监管方法。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的装置结构并不构成对控制器1000的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
实现上述实施例的污水处理设施的水质监管方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例的污水处理设施的水质监管方法。
此外，本发明实施例的还提供了一种农村污水处理设施的水质监管设备，农村污水处理设施的水质监管设备包括由上述的控制器。
本发明实施例的还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述的污水处理设施的水质监管方法，可使得上述一个或多个处理器执行上述方法实施例中的污水处理设施的水质监管方法，例如执行以上描述的图1中的方法步骤S110至步骤S160、图4中的方法步骤S410至步骤S430、图5中的方法步骤S510至步骤S530、图6中的方法步骤S610至步骤S620、图7中的方法步骤S710至步骤S720、图8中的方法步骤S810至步骤S820、图9中的方法步骤S910至步骤S920。
综上，根据本发明实施例的技术方案，使得污水处理设施的水质监管方法及***具有以下优点：
1)通过能源管理模块可自动控制选择设备的能量来源为太阳能或者电能，也可同时使用太阳能和电能，确保其能够在电力供受限的地区也可以可靠运行；
2)通过高集成度的模块化设计，极大的简化了水质监管设备的控制***的复杂度，减少了对水质监管设备的控制***对应设备的数量和大小，进而使水质监管设备的控制***对应设备可以更好的在农村地区进行运输和安装；
3)通过数据采集分析模块能够测试一系列水质参数，包括pH值、溶解氧、温度、浊度和总悬浮固体，即使在不同时间不同区域的多种环境条件下，设备也能够提供准确可靠的结果；
4)通过数据存储管理模块实时记录水质数据，有利于水质的实时监测，能协助用户应对突发情况，并及时做出决策；
5)通过数据可视化控制模块，实现实时查看水质数据和***的可视化数据，便于用户使用。
值得注意的是，本发明实施例的计算机可读存储介质的具体实施方式和技术效果，可以参照上述任一实施例的污水处理设施的水质监管方法的具体实施方式和技术效果，且以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络节点上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，所述水质监管方法应用于水质监管设备的控制***，所述水质监管设备的控制***包括数据采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块，所述水质监管方法包括：
通过所述数据采集模块收集农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息；
通过所述数据存储管理模块对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；
控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据所述水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
控制所述能源管理模块通过所述数据存储管理模块获取所述水质监管设备的功耗信息，并根据所述功耗信息对水质监管设备进行供电，在所述水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对所述水质监管设备进行供电；在所述水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电；
通过所述数据可视化模块对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图；
控制所述远程控制模块通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理；
其中，所述控制所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，包括：
对所述水质参数信息进行归一化处理；
将所述水质参数信息中处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数，将所述水质参数信息中超出所述水质指标对应范围的水质参数确定为潜在异常参数；
对所述潜在异常参数对应的水质参数信息再次进行收集分析，根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，所述设备异常参数为水质监管设备异常时所采集的错误参数；
根据预设数据分析方法得到所述有效水质参数对应的变化趋势统计图；
其中，所述归一化处理包括以下步骤：
a.线性去趋势分割，得到水质参数线性去趋势序列；
b.归一化处理，将水质参数序列映射到[0,1]范围内，归一化映射公式如下：
x为获取的水质原始数据，x′为归一化后的数据，xmax和xmin分别为x所在数据集的最大值和最小值；
c.将处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数；
d.将超出水质指标对应范围的水质参数进行标记，确定为潜在异常参数；
其中，所述根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，包括：
对标记为潜在异常参数的水质参数信息进行采集和分析，获取至少3次水质参数数据；
启动检测设备状态自查程序，检查水质监管设备是否正常工作，是否存在故障或损坏；
若设备状态正常，则排除设备故障所导致的错误数据的可能性，否则判定为设备异常参数；
对获取的数据进行分析，考虑数据时序性和分布的统计特征，分析异常数据与同期数据的时序关系，是否存在逻辑联系，是否符合预期变化趋势；
将异常数据和正常数据分别进行统计分析，比较它们的分布情况和统计特征；
若异常数据的分布情况和统计特征明显与正常数据不同，数据之间存在合理的时序关系，则判定为水质异常参数；否则判定为设备异常参数。
2.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，所述对所述水质参数信息进行归一化处理之前，还包括：
根据所述区域位置信息、所述设施种类信息和所述采集时间信息确定所述水质参数信息对应的所述水质指标；
其中，所述水质参数信息包括如下至少之一：pH值、溶解氧、总氮、总磷、化学需氧量、硝酸盐和总悬浮固体。
3.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，所述控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电，包括：
根据所述水质监管设备的区域位置信息和设备种类信息确定供能范围；
在所述水质监管设备的功耗未超出所述供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为所述水质监管设备进行供电；
在所述水质监管设备的功耗超出所述供能范围的情况下，通过太阳能设备收集储存的太阳能为所述水质监管设备在所述供能范围内的功耗进行供电，并通过电能设备为所述水质监管设备超出所述供能范围的功耗进行供电。
4.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，在所述水质监管设备的控制***还包括警报模块，在所述通过所述数据可视化模块对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图之后，还包括：
控制所述警报模块对水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行信息播报，并在所述交互界面生成用于接收控制指令的交互按键；
在预设响应时间内，若所述交互按键未接收到所述控制指令，则控制所述水质异常设施停止运行；若所述交互按键接收到所述控制指令，则根据所述控制指令对所述水质异常设施信息对应的水质异常设施或水质监管设备进行调控处理。
5.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，所述通过所述数据存储管理模块对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告，包括：
在获取所述农村污水处理设施的所述区域位置信息、所述设施种类信息、所述采集时间信息、所述水质参数信息、所述水质监管设备的功耗信息的情况下，通过所述数据存储管理模块存储上述信息；
通过所述数据存储管理模块对存储信息进行访问，并根据预设报表类型生成数据报告，其中，所述数据存储管理模块为可扩展存储***，预设报表类型包括如下之一：实时水质监测报表、历史数据分析报表和趋势分析报表。
6.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，所述水质监管设备的控制***还包括数据传输接口，所述数据传输接口分别与所述数据采集模块、所述数据存储管理模块、所述数据分析模块、所述能源管理模块、所述数据可视化模块和所述远程控制模块连接，所述水质监管方法还包括：
通过所述数据传输接口与外部网络连接，并向所述外部网络传输如下之一信息：所述农村污水处理设施的水质参数信息，所述水质监管设备的功耗信息，水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
接收所述外部网络传输的控制数据，根据所述控制数据对所述水质参数信息和所述功耗信息进行分析；
其中，所述数据传输接口在传输数据时根据预设数据加密算法对传输数据进行加密。
7.根据权利要求1所述的污水处理设施的水质监管方法，其特征在于，控制所述远程控制模块通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理，包括：
控制所述交互界面通过无线通信方式接收远程控制端的控制指令；
根据所述控制指令对所述水质异常设施和所述水质监管设备进行调控处理，控制对应设施运行，以改变所述农村污水处理设施的水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息。
8.一种污水处理设施的水质监管设备的控制***，其特征在于，所述水质监管设备的控制***包括采集模块、数据存储管理模块、数据分析模块、能源管理模块、数据可视化模块和远程控制模块；
数据采集模块用于收集农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息；
所述数据存储管理模块用于对所述农村污水处理设施的区域位置信息、设施种类信息、采集时间信息、水质参数信息和所述水质监管设备的功耗信息进行存储管理，并生成数据报告；
所述数据分析模块用于通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析，以使不在预设的水质指标范围内的数据被标记为水质异常参数，并根据所述水质异常参数得到水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息；
所述能源管理模块用于通过所述数据存储管理模块获取所述水质监管设备的功耗信息，并根据所述功耗信息对水质监管设备进行供电，在所述水质监管设备的功耗未超出供能范围的情况下，控制太阳能设备对所述水质监管设备进行供电；在所述水质监管设备的功耗超出供能范围的情况下，控制电能设备和太阳能设备同时对所述水质监管设备进行供电；
所述数据可视化模块用于对水质异常参数、所述功耗信息、水质异常设施的区域位置信息、设施种类信息和采集时间信息进行可视化处理，生成交互界面和数据视图；
所述远程控制模块用于通过所述交互界面接收控制指令，以根据所述控制指令对所述水质监管设备进行调控处理；
其中，在所述数据分析模块通过所述数据存储管理模块获取水质参数信息并进行分析的过程中，所述数据分析模块用于：
对所述水质参数信息进行归一化处理；
将所述水质参数信息中处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数，将所述水质参数信息中超出所述水质指标对应范围的水质参数确定为潜在异常参数；
对所述潜在异常参数对应的水质参数信息再次进行收集分析，根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，所述设备异常参数为水质监管设备异常时所采集的错误参数；
根据预设数据分析方法得到所述有效水质参数对应的变化趋势统计图；
其中，所述归一化处理包括以下步骤：
a.线性去趋势分割，得到水质参数线性去趋势序列；
b.归一化处理，将水质参数序列映射到[0,1]范围内，归一化映射公式如下：
x为获取的水质原始数据，x′为归一化后的数据，xmax和xmin分别为x所在数据集的最大值和最小值；
c.将处于水质指标对应范围内的水质参数确定为有效水质参数；
d.将超出水质指标对应范围的水质参数进行标记，确定为潜在异常参数；
其中，所述根据分析结果将所述潜在异常参数判定为水质异常参数或者设备异常参数，包括：
对标记为潜在异常参数的水质参数信息进行采集和分析，获取至少3次水质参数数据；
启动检测设备状态自查程序，检查水质监管设备是否正常工作，是否存在故障或损坏；
若设备状态正常，则排除设备故障所导致的错误数据的可能性，否则判定为设备异常参数；
对获取的数据进行分析，考虑数据时序性和分布的统计特征，分析异常数据与同期数据的时序关系，是否存在逻辑联系，是否符合预期变化趋势；
将异常数据和正常数据分别进行统计分析，比较它们的分布情况和统计特征；
若异常数据的分布情况和统计特征明显与正常数据不同，数据之间存在合理的时序关系，则判定为水质异常参数；否则判定为设备异常参数。
9.一种控制器，其特征在于，控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的污水处理设施的水质监管方法。
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