CN103728429B - 水质在线监测方法及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质在线监测方法及监测系统,该监测方法包括:第一检测模式,水质分析仪器通过对待测水样按预设监测周期循环抽样进行参数监测得到对应不同时间点的检测数据,当检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,进入第二检测模式;第二检测模式,水质分析仪器进行自检测试,并根据自检测试的结果判断水质分析仪器的检测数据是否有效。本发明监测方法及监测系统提高了水质在线监测中检测数据的可靠性,从而提高水质监测突发事件的准确预警能力,便于应急处理。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测领域,特别地,涉及一种水质在线监测方法及监测系统。
背景技术
当今的水质污染现象严重,工业化社会带来的环境水质污染事故层出不穷,单纯地采集样品回实验室分析已不能适应人们对环境监测的要求。现有的水质在线监测一般包括以下步骤:采集水样→水样预处理→抽取样品→分析仪器测试→保存结果,并按上述的流程以设定的周期采集新的水样进行循环检测。当检测得到的数据出现异常,例如与历史监测值相比出现偏低或者偏高的情况时,无法准确判断是由水样引起还是由分析仪器的测试过程的干扰引起,因此,亟需提高水质在线监测数据的可靠性,以在最短的时间内精确预报水质污染的突发事故。
发明内容
本发明目的在于提供一种水质在线监测方法及监测系统,以解决现有的水质监测方法的检测数据可靠性低的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种水质在线监测方法,包括以下步骤:
第一检测模式,水质分析仪器通过对待测水样按预设监测周期循环抽样进行参数监测得到对应不同时间点的检测数据,当检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,进入第二检测模式;
第二检测模式,水质分析仪器进行自检测试,并根据自检测试的结果判断水质分析仪器的检测数据是否有效,其中,自检测试用于测试水质分析仪器检测数据的可靠性。
进一步地,自检测试包括标准样自检测试、平行样自检测试、加标回收率测试中的至少一种;
标准样自检测试为提取标准样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的准确性;
平行样自检测试为提取备份的待测水样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的稳定性;
加标回收率测试为在待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断水质分析仪器的抗干扰性能。
进一步地,当水质分析仪器的检测数据有效且检测数据超出设定阈值达到预定次数时,进入第三检测模式;
第三检测模式中,增加待测水样的循环抽样进行参数监测的频率及自检测试的频率。
进一步地,第三检测模式还包括:判断检测数据是否正常,若是则进入第一检测模式。
进一步地,第一检测模式、第二检测模式及第三检测模式中的检测数据均实时传递至远程控制端。
进一步地,第一检测模式中,还包括按预定的频率进行自检测试的步骤。
进一步地,参数监测包括高锰酸盐指数、六价铬、氟化物、硫化物中的至少一种。
根据本发明的另一方面,还提供一种水质在线监测系统,用于水质分析仪器,水质分析仪器包括采样单元、检测单元,采样单元用于周期性提取待测水样,检测单元用于对提取的待测水样进行参数监测,采样单元及检测单元均通信连接至控制单元并受控制单元发出的指令控制,还包括与控制单元相连的自检单元,自检单元用于根据控制单元的指令对水质分析仪器进行自检测试,自检测试用于测试水质分析仪器检测数据的可靠性。
进一步地,自检单元包括标准样自检模块、平行样自检模块、加标回收率测试模块中的至少一个;
标准样自检模块用于提取标准样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的准确性;
平行样自检模块用于提取备份的待测水样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的稳定性;
加标回收率测试模块用于在待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断水质分析仪器的抗干扰性能。
进一步地,控制单元通信连接有远程控制器。
本发明具有以下有益效果:
本发明水质在线监测方法及监测系统,在对待测水样进行常规的参数监测时,当检测数据出现异常时,例如,检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,自动进入第二检测模式,即对水质分析仪器进行自检测试,以确保水质分析仪器的检测数据有效,从而避免水质分析仪器检测过程的干扰引起的测量误差,提高水质在线监测中检测数据的可靠性,从而提高水质监测突发事件的准确预警能力,便于应急处理。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例水质在线监测方法的步骤流程示意图;
图2是本发明优选实施例水质在线监测方法的另一步骤流程示意图;以及
图3是本发明优选实施例水质在线监测系统的原理方框示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1,本发明的优选实施例提供了一种水质在线监测方法,包括以下步骤:
第一检测模式,水质分析仪器通过对待测水样按预设监测周期循环抽样进行参数监测得到对应不同时间点的检测数据,当检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,进入第二检测模式;在第一检测模式中,水质分析仪器按照预设监测周期自动运行,例如,以分析高锰酸盐指数(CODmn)为例,水质分析仪器每隔三个小时对待测水样自动取样一次,再自动对提取的待测水样进行CODmn检测,并记录存储检测数据,当检测数据出现异常,如检测数据超出设定阈值或者检测数据与CODmn检测数据的历史平均值相比误差率超出20%,此处的设定阈值可根据GB3838-2002规范设定,误差率亦可自由设定。
第二检测模式,水质分析仪器进行自检测试,并根据自检测试的结果判断水质分析仪器的检测数据是否有效。
本实施例中,自检测试包括标准样自检测试、平行样自检测试、加标回收率测试中的至少一种;其中,标准样自检测试为提取标准样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的准确性,由于标准样的参数浓度是已知的,通过提取标准样进行参数监测,判断标准样的检测数据与其已知浓度的误差率是否超过预定阈值,即可检测水质分析仪器的检测数据的准确性;平行样自检测试为提取备份的待测水样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的稳定性,本实施例中,对提取的待测水样进行备份,可以进行一次或者多次的平行样自检测试,保存检测结果,通过平行样的一次或者多次检测结果与待测样品的检测结果的误差率是否超出预定阈值来反映水质分析仪器的检测数据的稳定性;加标回收率测试为在待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断水质分析仪器的抗干扰性能,其中,加标回收率=(加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100%,通过判断加标回收率是否满足设定范围以检测水质分析仪器的抗干扰性能。本实施例中,标准样自检测试、平行样自检测试、加标回收率测试可以选择一种或者多种,且检测顺序及检测次数可以设定。
本实施例,在对待测水样进行常规的参数监测时,当检测数据出现异常时,例如,检测数据超出预设阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,自动进入第二检测模式,即对水质分析仪器进行自检测试,以确保水质分析仪器的检测数据有效,从而避免水质分析仪器检测过程的干扰引起的测量误差,提高水质在线监测中检测数据的可靠性,从而提高水质监测突发事件的准确预警能力,便于应急处理。
参照图2,在本发明优选实施例中,包括三种检测模式:第一检测模式,用于常规监测;第二检测模式,用于当检测数据出现异常时的自检监测;第三检测模式,用于当检测数据出现异常时启动应急监测。
在第一检测模式中,水质分析仪器按照预设的监测周期进行常规监测,当检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,进入第二检测模式;优选地,第一检测模式中,在预设的监测周期内,水质分析仪器还按照设定的频率进行自检测试,该自检测试包括标准样自检测试、平行样自检测试、加标回收率测试中的至少一种。这样,便于在常规监测的过程中,智能检测到水质分析仪器的检测过程出现检测数据不准确、不稳定、受干扰引起测量误差的情形,以过滤或者屏蔽异常数据。
在第二检测模式中,水质分析仪器按照设定的频率进行自检测试,以根据标准样自检测试、平行样自检测试或者加标回收率测试的检测结果判断水质分析仪器的检测数据的是否有效。当水质分析仪器的检测数据有效且检测数据超出设定阈值达到预定次数时,进入第三检测模式。此处的预定次数亦可灵活设定,如超出二次以上启动第三检测模式。
第三检测模式中,增加待测水样的循环抽样进行参数监测的频率及自检测试的频率,通过对待测水样加大监测频次,可以及时准确的跟踪检测结果,提高对水质监测突发事件的准确预警能力,便于对水质污染事件的应急处理。
优选地,第三检测模式还包括:判断检测数据是否正常,若检测数据的异常是由检测过程中的干扰引起,为可过滤或者屏蔽掉的异常数据,则可由人工启动或者自动进入第一检测模式,从而恢复常规监测。
优选地,第一检测模式、第二检测模式及第三检测模式中的检测数据均实时传递至远程控制端,这样便于远程端及时快捷地获得检测数据,便于实时远程监控及远程处理。
优选地,本实施例中的参数监测包括但不限于高锰酸盐指数、六价铬、氟化物、硫化物的监测。
参照图3,根据本发明的另一方面,还提供一种水质在线监测系统,用于水质分析仪器,水质分析仪器包括采样单元20、检测单元30,采样单元20用于周期性提取待测水样,检测单元30用于对提取的待测水样进行参数监测,本实施例中,检测单元30的参数监测包括但不限于高锰酸盐指数、六价铬、氟化物、硫化物的监测。采样单元20及检测单元30均通信连接至控制单元10并受控制单元10发出的指令控制,还包括与控制单元10相连的自检单元40,自检单元40用于根据控制单元10的指令对水质分析仪器进行自检测试。当控制单元10接收到的待测水样的检测数据出现异常,如检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,控制单元10控制自检单元40对水质分析仪器进行自检测试,以得到相应的自检数据。
在本实施例中,自检单元40包括标准样自检模块41、平行样自检模块42、加标回收率测试模块43中的至少一个;其中,
标准样自检模块41用于提取标准样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的准确性;
平行样自检模块42用于提取备份的待测水样进行参数监测以检测水质分析仪器的检测数据的稳定性;
加标回收率测试模块43用于在待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断水质分析仪器的抗干扰性能。
优选地,控制单元10通信连接有远程控制器50。本实施例中,远程控制器50为服务器或者移动通信终端。
本发明水质在线监测方法及监测系统,在对待测水样进行常规的参数监测时,当检测数据出现异常时,例如,检测数据超出设定阈值或者检测数据与其历史平均值相比超出设定范围时,自动进入第二检测模式,即对水质分析仪器进行自检测试,以确保水质分析仪器的检测数据有效,从而避免水质分析仪器检测过载的干扰引起的测量误差,提高水质在线监测中检测数据的可靠性。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水质在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一检测模式,水质分析仪器通过对待测水样按预设监测周期循环抽样进行参数监测得到对应不同时间点的检测数据,当所述检测数据超出设定阈值时,进入第二检测模式;
第二检测模式,所述水质分析仪器进行自检测试,并根据所述自检测试的结果判断所述水质分析仪器的检测数据是否有效,其中,所述自检测试用于测试所述水质分析仪器检测数据的可靠性;
当所述水质分析仪器的检测数据有效且所述检测数据超出设定阈值达到预定次数时,进入第三检测模式;所述第三检测模式中,增加所述待测水样的循环抽样进行参数监测的频率及所述自检测试的频率。
2.根据权利要求1所述的水质在线监测方法,其特征在于,
所述自检测试包括标准样自检测试、平行样自检测试、加标回收率测试中的至少一种;
所述标准样自检测试为提取标准样进行所述参数监测以检测所述水质分析仪器的检测数据的准确性;
所述平行样自检测试为提取备份的所述待测水样进行所述参数监测以检测所述水质分析仪器的检测数据的稳定性;
所述加标回收率测试为在所述待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断所述水质分析仪器的抗干扰性能。
3.根据权利要求1所述的水质在线监测方法,其特征在于,
所述第三检测模式还包括:判断所述检测数据是否正常,若是则进入所述第一检测模式。
4.根据权利要求3所述的水质在线监测方法,其特征在于,
所述第一检测模式、第二检测模式及第三检测模式中的检测数据均实时传递至远程控制端。
5.根据权利要求1所述的水质在线监测方法,其特征在于,
所述第一检测模式中,还包括按预定的频率进行所述自检测试的步骤。
6.根据权利要求1所述的水质在线监测方法,其特征在于,
所述参数监测包括高锰酸盐指数、六价铬、氟化物、硫化物中的至少一种。
7.一种水质在线监测系统,用于水质分析仪器,所述水质分析仪器包括采样单元、检测单元,所述采样单元用于周期性提取待测水样,所述检测单元用于对提取的所述待测水样进行参数监测,所述采样单元及所述检测单元均通信连接至控制单元并受所述控制单元发出的指令控制,其特征在于,
还包括与所述控制单元相连的自检单元,所述自检单元用于根据所述控制单元的指令对所述水质分析仪器进行自检测试,所述自检测试用于测试所述水质分析仪器检测数据的可靠性;当所述水质分析仪器的检测数据有效且所述检测数据超出设定阈值达到预定次数时,进入第三检测模式;所述第三检测模式中,增加所述待测水样的循环抽样进行参数监测的频率及所述自检测试的频率。
8.根据权利要求7所述的水质在线监测系统,其特征在于,
所述自检单元包括标准样自检模块、平行样自检模块、加标回收率测试模块中的至少一个;
所述标准样自检模块用于提取标准样进行所述参数监测以检测所述水质分析仪器的检测数据的准确性;
所述平行样自检模块用于提取备份的所述待测水样进行所述参数监测以检测所述水质分析仪器的检测数据的稳定性;
所述加标回收率测试模块用于在所述待测水样中添加标准样以测试加标回收率来判断所述水质分析仪器的抗干扰性能。
9.根据权利要求7所述的水质在线监测系统,其特征在于,
所述控制单元通信连接有远程控制器。
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