CN103398743B - 移动水质监测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动水质监测装置、系统及方法，装置包括箱体和安装在箱体上的控制面板，所述箱体上安装有变送器，所述箱体内中间隔层安装有水箱，所述水箱上设有进样口、箱底冲洗口、溢流水口和排水口，所述进样口连接有第二采样阀，所述箱底冲洗口连接有箱底冲洗阀，所述排水口连接有排水泵，排水泵经排液口将水排出；所述箱底冲洗阀和第二采样阀连接有采样泵和清洗/除藻泵，所述采样泵连接有第一采样阀，所述清洗/除藻泵连接有清洗阀和除藻阀，第一采样阀连接有采样管，清洗阀连接有清洗管，除藻阀连接有除藻管；所述箱体的底部装有万向轮。本发明采配水单元结构简洁，经济适用，通过过滤装置去除沙粒，保障了系统的安全可靠运行。

Description

移动水质监测装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及水质监测的技术领域，特别涉及一种对地表水断面进行常规性自动监测以及污染源水质监测的移动水质监测装置、系统及方法。

背景技术

水污染的日益严重是当今世界的水环境面临的一大问题。随着我国工农业的迅速发展和人民生活水平的不断提高，水资源的矛盾日趋紧张。而日趋严重的水污染又进一步加剧了水资源短缺的矛盾。水利部提供的数据显示，我国70％以上的河流湖泊遭受不同程度污染。随着水污染物构成发生变化，部分流域排污量大于环境自净能力，水生态环境恶化的趋势尚未得到有效遏制，部分地区水生态的破坏程度正在加剧。

在水环境污染中，点源污染和面源污染依然是水环境质量恶化的重要原因。某些地方仍存在工业污水不达标排放现象。社会城乡的快速发展，大量污染物排入地表水体，水质急剧下降，由面源污染引起的水环境问题已经严重的制约城市的经济和社会的可持续发展。目前国内水质监测技术缺陷主要表现在以下几个方面：

(1)水环境在线监测数据严重不足。

现阶段，全国重点监控流域已经实现水环境在线监测，水质采样周期为4小时或更长，而偏远流域仍采用人工取样的方式。监测数据尤其是在线数据较少，导致无法准确的获得水域的水质变化情况，更不能建立准确的水污染过程模型，以及相应的水质评估和预警。

(2)综合性的水质监测设备尚未实现国产化。

目前国内主要的水质检测站所用监测设备大都采用国外的设备，维护费用很高。虽然市场上也有一些国产设备，但是在测量精度以及监测项目上跟国外尚有差距。

(3)移动式水环境在线自动监测技术尚不完善。

目前国内部分城市实现了水环境在线监测，主要以点源监测为主，主要采用固定监测的方法，移动式水环境在线监测技术还没有得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种适宜各级政府环保部门用的具有制造成本低、监测范围广、监测项目多、占地面积小、维护费用低、易于管理使用的一体化移动式水质自动在线监测装置。

本发明的另一目的在于，提供一种基于上述移动水质监测装置的监测系统。

本发明的再一目的在于，提供一种基于上述监测系统的监测方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的移动水质监测装置，包括箱体和安装在箱体上的控制面板，所述箱体上安装有水质参数变送器，所述箱体内中间隔层安装有水箱，所述水箱上设有进样口、箱底冲洗口、溢流水口和排水口，所述进样口连接有第二采样阀，所述箱底冲洗口连接有箱底冲洗阀，所述排水口连接有排水泵，排水泵经排液口将水排出；所述箱底冲洗阀和第二采样阀连接有采样泵和清洗/除藻泵，所述采样泵连接有第一采样阀，所述清洗/除藻泵连接有清洗阀和除藻阀，第一采样阀连接有采样管，清洗阀连接有清洗管，除藻阀连接有除藻管；所述箱体的底部装有万向轮。

优选的，所述采样管、清洗管、除藻管以及排水管均为软管，其中采样管一端没入监测水域，另一端连接进样管道；除藻管一端连接除藻罐，一端连接除藻管道；排水管一端连接水箱底部的排水管道，一端导入监测水域。

优选的，所述水箱内设有水质监测探头，所述水质监测探头包括温度监测探头、电导率监测探头、pH值监测探头、溶解氧监测探头、浊度监测探头、氨氮监测探头和COD监测探头。

优选的，所述控制面板上设有指示灯、操作按钮和选择按钮。

为了达到上述第二发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明移动水质监测装置的监测系统，包括水质参数测定仪、水质参数变送器、数据采集卡、无线通讯模块和PLC控制单元；水质参数测定仪的水质监测探头测定水样温度、pH、溶解氧、浊度、电导率、COD、氨氮数据，然后将检测到的数据传送至水质参数变送器，水质参数变送器将数据信号转换标准的模拟量信号输出，PLC控制单元的模拟量采集模块将采集水质参数变送器的输出的模拟量信号。

优选的，所述PLC控制单元包括PLC本体模块和模拟量采集模块，其中PLC本体模块用于IO点输入输出，模拟量采集模块用于采集水质监测仪的模拟量信号。

优选的，所述水质参数测定仪包括pH测定仪、浊度测定仪、电导率测定仪、溶解氧测定仪、COD测定仪和氨氮测定仪，六个测定仪分别独立安装，互不干扰。

为了达到上述第三目的，本发明采用以下技术方案：

本发明水质监测系统的监测方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1采样泵在监测水域采水样到水箱，水质参数测定仪对水箱内水质的进行在线测定；

S2水质参数变送器将接受到的测量信号转换为标准模拟量信号输出，数据采集模块对输出的标准信号进行数据收集和传输；无线通讯模块读取PLC控制单元的水质数据，将标准信号转化为无线电波信号传输至以太网，实现水质参数数据的传输；

S3、计算机读取上传至以太网的水质数据，经计算机数据输出模型的编辑与处理，以Execl形式实时输出，实现水质参数数据在线报告。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明采配水单元结构简洁，经济适用，通过过滤装置去除沙粒，保障了系统的安全可靠运行。

2、本发明具有自动清洗功能，可进行管路的自动清洗，采用药液清洗装置可除去管路内藻类。

3、本发明具有溢流管和排水管路，在停机的情况下自动排放水箱采样水。

4、本发明设备运行经济环保，测定仪采用国际知名品牌，保障产品的可靠性，无二次污染。

5、本发明采用模块化设计，独立应用，同时具有系统的扩充性。

6、本发明配备浪涌保护器，防雷电。

附图说明

图1是本发明的移动水质监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例移动水质监测装置，包括箱体1和安装在箱体1上的控制面板2，所述箱体上安装有水质参数变送器3，所述箱体内中间隔层安装有水箱4，所述水箱4上设有进样口19、箱底冲洗口20、溢流水口21和排水口22，所述进样口19连接有第二采样阀17，所述箱底冲洗口20连接有箱底冲洗阀16，所述排水口22连接有排水泵12，排水泵12经排液口9将水排出；所述箱底冲洗阀16和第二采样阀17连接有采样泵10和清洗/除藻泵11，所述采样泵10连接有第一采样阀13，所述清洗/除藻泵11连接有清洗阀14和除藻阀15，第一采样阀13连接有采样管，清洗阀14连接有清洗管，除藻阀15连接有除藻管；所述箱体的底部装有万向轮23，采样管连接至采样口6，清洗管连接至清洗口7，除藻管连接至除藻口8。

所述采样口6、清洗口7、除藻口8和1个备用口设置在箱体的左侧；右侧有排液口9。箱体左右两侧分别有把手，方便设备移动。控制面板2上有5个指示灯、4个操作按钮、1个备用和两个选择按钮。5个指示灯分别为采样指示灯2-1、清洗指示灯2-2、除藻指示灯2-3、系统指示灯2-4和排水口指示灯2-9。4个操作按钮分别为采样按钮2-5、清洗按钮2-6、除藻按钮2-7和排水口开关2-9。两个选择按钮为内外选择按钮2-10和远程本地选择按钮2-12，当远程本地选择按钮2-12处于右侧时，为远程控制模式，本地操作无反应，可在控制室内远程控制现场设备，查看实时现场数据；当远程本地选择按钮2-12处于左侧时，为本地控制模式，可在现场进行设备控制、数据查看和统计。

通过旋转水质参数变送器3上的按钮可查看各水质监测探头5所测的相应数据。水箱4安装在中间隔层，左侧有采样口19和箱底冲洗口20，右侧有溢流水口21和箱底排液口22。水质监测探头5固定在水箱上，方便检修、拆卸、更换和选择。采样泵10、清洗/除藻泵11以及排液泵12分别安装在箱体的最底层的隔层中，对应安装第一采样阀13、第二采样阀17、清洗阀14、除藻阀15和排液阀18，分别连接采样管6、清洗管7、除藻管8、排液口9。设备底部有4个万向轮23，能够方便的把设备移动至合适的位置，而不是用传统的托运的方式。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种移动水质监测装置，包括箱体和安装在箱体上的控制面板，其特征在于，所述箱体上安装有水质参数变送器，所述箱体内中间隔层安装有水箱，所述水箱内设有水质监测探头，所述水质监测探头包括温度监测探头、电导率监测探头、pH值监测探头、溶解氧监测探头、浊度监测探头、氨氮监测探头和COD监测探头，通过旋转水质参数变送器上的按钮可查看各水质监测探头所测的相应数据；所述水箱上设有进样口、箱底冲洗口、溢流水口和排水口，所述进样口连接有第二采样阀，所述箱底冲洗口连接有箱底冲洗阀，所述排水口连接有排水泵，排水泵经排液口将水排出；所述箱底冲洗阀和第二采样阀连接有采样泵和清洗/除藻泵，所述采样泵连接有第一采样阀，所述清洗/除藻泵连接有清洗阀和除藻阀，第一采样阀连接有采样管，清洗阀连接有清洗管，除藻阀连接有除藻管；所述箱体的底部装有万向轮；所述控制面板上设有指示灯、操作按钮和选择按钮，所述选择按钮包括远程本地选择按钮，当远程本地选择按钮处于右侧时，为远程控制模式，本地操作无反应，可在控制室内远程控制现场设备，查看实时现场数据；当远程本地选择按钮处于左侧时，为本地控制模式，可在现场进行设备控制、数据查看和统计。

2.根据权利要求1所述的移动水质监测装置，其特征在于，所述采样管、清洗管、除藻管以及排水管均为软管，其中采样管一端没入监测水域，另一端连接进样管道；除藻管一端连接除藻罐，一端连接除藻管道；排水管一端连接水箱底部的排水管道，一端导入监测水域。

3.根据权利要求1所述的移动水质监测装置的监测系统，其特征在于，包括水质参数测定仪、水质参数变送器、数据采集卡、无线通讯模块和PLC控制单元；水质参数测定仪的水质监测探头测定水样温度、pH、溶解氧、浊度、电导率、COD、氨氮数据，然后将检测到的数据传送至水质参数变送器，水质参数变送器将数据信号转换标准的模拟量信号输出，PLC控制单元的模拟量采集模块将采集水质参数变送器的输出的模拟量信号。

4.根据权利要求3所述的移动水质监测装置的监测系统，其特征在于，所述PLC控制单元包括PLC本体模块和模拟量采集模块，其中PLC本体模块用于IO点输入输出，模拟量采集模块用于采集水质监测仪的模拟量信号。

5.根据权利要求4所述的移动水质监测装置的监测系统，其特征在于，所述水质参数测定仪包括pH测定仪、浊度测定仪、电导率测定仪、溶解氧测定仪、COD测定仪和氨氮测定仪，六个测定仪分别独立安装，互不干扰。

6.根据权利要求4所述的水质监测系统的监测方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1采样泵在监测水域采水样到水箱，水质参数测定仪对水箱内水质的进行在线测定；

S2水质参数变送器将接受到的测量信号转换为标准模拟量信号输出，数据采集模块对输出的标准信号进行数据收集和传输；无线通讯模块读取PLC控制单元的水质数据，将标准信号转化为无线电波信号传输至以太网，实现水质参数数据的传输；

S3、计算机读取上传至以太网的水质数据，经计算机数据输出模型的编辑与处理，以Execl形式实时输出，实现水质参数数据在线报告。