CN104677947A - 一种全自动在线监测水质报警器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动在线监测水质报警器，包括整体支架以及安装于支架中的水质监测系统、取样系统、太阳能供电系统、电路控制系统和无线传输系统，其中水质监测系统包括水质监测室、抽水泵、滤芯以及排水泵；所述的取样系统至少包括环形取样瓶架、流量计以及分段阀；电路控制系统将获取到的水样参数存入存储卡中，并通过信号发射器将参数发射至无线传输终端，电路控制系统中存储有水质标准参数，当所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制取样系统进行取样工作，并将取样信息通过信号发射器发射至无线传输终端。该装置结构简单，使用方便，功能全面，不仅能够实现数据的无线传输，而且能够实现电极的及时清洗。

Description

一种全自动在线监测水质报警器

技术领域

本发明提供了一种用于实时水质监测的全自动报警装置，属于水质监测技术领域。

背景技术

作为环境监测的一种手段，环境在线监测已显得越来越重要，它既可以作为环保部门监察的依据，同时企业还可以实时掌握排污状况，对排污规律进行分析，并能够有针对性的加强生产过程中的控制，最大限度地减少污染物的排放，另外能将水质数据无线传送到监测终端和用户。

当前水质在线监测技术主要依靠国外进口的仪器设备，如德国的在线五参水质监测仪等。国内的在线监测技术仍然十分落后，主要依靠人工水质监测站。而国外的水质在线监测仪器存在以下不足：第一、无法实现数据的无线传输；第二、无法有效地进行电极的清洗维护；第三、无法进行水样的自动抽取及保存；第四、缺少风向、温湿度等监测功能。

发明内容

本发明提供了一种用于水源地水质在线监测的全自动报警器，解决了上述现有技术中的不足，该装置结构简单，使用方便，功能全面，不仅能够实现数据的无线传输，而且能够实现电极的及时清洗。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种全自动在线监测水质报警器，包括整体支架以及安装于支架中的水质监测系统、取样系统、太阳能供电系统、电路控制系统和无线传输系统，其中水质监测系统包括水质监测室、抽水泵、滤芯以及排水泵，其中抽水泵上连接有取水管，抽水泵通过水管与水质监测室连接并将水样直接输送至水质监测室，所述的水质监测室中设置有用于测量水样的不同参数的两个以上的工业电极，所述工业电极与电路控制系统连接并将所采集到的数据传输至电路控制系统中；滤芯设置于抽水泵与水质监测室之间，抽水泵抽取的水经过滤芯过滤后进入水质监测室中对工业电极进行冲洗；所述排水泵设置于水质监测室的下方且用于排出水质监测室中的水；所述的取样系统至少包括环形取样瓶架、流量计以及分段阀，其中取样瓶呈环状分布在环形取样瓶架上，取样瓶的顶端均设置有单向阀，所述的分段阀与抽水泵连接，当水质监测室所监测的水质不达标时，抽水泵将水样抽取至分段阀并由分段阀依次进入到各个取样瓶中，所述流量计安装于分段阀上；所述的太阳能供电系统包括太阳能电路板以及蓄电池，太阳能电路板与蓄电池均与电路控制系统连接；所述的无线传输系统包括信号发射器、存储卡以及无线传输终端，所述信号发射器和存储卡均与电路控制系统相连，电路控制系统将获取到的水样参数存入存储卡中，并通过信号发射器将参数发射至无线传输终端，电路控制系统中存储有水质标准参数，当所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制取样系统进行取样工作，并将取样信息通过信号发射器发射至无线传输终端。

所述的水质报警器中还设置有气象监测系统，所述气象监测系统包括湿度电极和温度电极，其中湿度电极和温度电极均与电路控制系统连接。

所述的分段阀中设置有步进电机和分水管，步进电机的轴承上安装有一个金属圆形薄片，金属圆形薄片通过螺纹与轴承固定连接，并随步进电机转动，薄片上设置有一个通孔，所述的分水管的顶端与流量计相连接并与抽水泵相连通，分水管的底端安装于通孔内，分段阀的底部设置有呈环状分布的出水口，所述出水口与取样瓶一一对应，出水口呈球形，出水口的底端通过软管与取样瓶连接；随着步进电机的转动，分水管的底端在薄片的带动下一起运动，且位于出水口的上方，当需要取样时，抽水泵抽取水样并通过分水管和出水口进入取样瓶中，流量计用于记录取样瓶中的水样体积，当一个取样瓶取样完毕后，步进电机旋转，带动分水管移动至下一个取样品对应的出水口的上方，循环进行取样工作。

所述的整体支架上还安装有避雷针和报警器，其中报警器和电路控制系统连接，当电路控制系统所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制报警器启动。

与现有技术相比，本发明所提供的全自动在线监测水质报警器具有以下优点：1、所设置的水质监测室能够随时监测水样的参数，并对水样参数进行存储，同时气象监测系统还能够监测周边环境的温度及湿度。2、为了保证监测的准确性，当完成水质监测后，抽水泵抽取的水经过滤芯过滤后进入水质监测室中对工业电极进行冲洗，以确保监测数据的准确性。3、由于设置有取样装置，因此当所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统能够控制取样系统进行取样工作。4、由于设置有无线传输系统，因此本装置所监测到的数据及信息能够通过信号发射器发射至无线传输终端，从而实现无线信息传输。

附图说明

图1为本发明所提供的全自动在线监测水质报警器的整体结构示意图；

图2为分段阀的结构示意图；

图中：1-无线传输终端，2-报警器，3-避雷针，4-太阳能电路板，5-湿度电极，6-温度电极，7-滤芯，8-电磁阀A，9-电磁阀B，10-抽水泵，11-水质监测室，12-电磁阀C，13-排水泵，14-取水管，15-排水管，16-信号发射器，17-分段阀，18-单向阀，19-取样瓶，20-蓄电池，21-电磁阀D，22-流量计，23-电路控制系统，24-步进电机，25-分水管，26-薄片，27-出水口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

本发明所提供的全自动在线监测水质报警器的整体结构如图1所示，包括整体支架以及安装于支架中的水质监测系统、取样系统、太阳能供电系统、电路控制系统和无线传输系统。

水质监测系统包括水质监测室11、抽水泵10、滤芯7以及排水泵13，其中抽水泵10上连接有取水管14，抽水泵通过水管与水质监测室连接，水样被抽取后电磁阀A8关闭，电磁阀B9开启，水样直接输送至水质监测室11。所述的水质监测室11中设置有用于测量水样的不同参数的电导电极、cod电极等6个工业电极，所述工业电极与电路控制系统23连接并将所采集到的数据传输至电路控制系统23中。滤芯7设置于抽水泵10与水质监测室11之间，抽水泵抽取的水经过滤芯过滤后进入水质监测室中对工业电极进行冲洗；所述排水泵13设置于水质监测室的下方且用于排出水质监测室中的水，排水泵上连接有排水管15，排水管上设置有电磁阀C12。

在本实施例中，水质监测室位于整体装置的内侧，其表面有两个进水口分别为水样进水口及纯水进水口，进水口处装有塑料接头，通过螺纹安装在监测室外侧，接头另一侧分别与相应的进水管道连接。当水样由抽水泵抽入监测室中时，各种电极就开始测量相关数据，当水质监测室中水面高度达到预设高度后，水从预先设置好的孔洞中流出，进入排水管15同时打开排水泵13和电磁阀C12从监测室底部进行抽水，从而保持监测室内水面高度。达到预设好的监测时间后，打开电磁阀C12及排水泵13进行排水。排水结束后进行清洗，电路控制部分23打开抽水泵10，电磁阀A8开启，电磁阀B9关闭，水进入滤芯7对进行过滤，滤芯另一端与监测室连接，过滤后的纯水进入监测室，对电极表面进行清洗，当液面超过电极测量表面5cm后，电路控制部分23将电磁阀C12及排水泵13打开，排出多余清洗液。清洗半个小时后，压力水泵10及电磁阀A8关闭，待监测室中清洗液完全流出后，关闭电磁阀C12排水泵13，打开抽水泵10及电磁阀B9循环进行水质监测。

所述的水质报警器中还设置有气象监测系统，所述气象监测系统包括湿度电极5和温度电极6，其中湿度电极5和温度电极6均与电路控制系统23连接，用于监测周围环境的情况。

所述的太阳能供电系统包括太阳能电路板4以及蓄电池20，太阳能电路板4安装于整体支架的上方，倾斜放置，太阳能电路板4与蓄电池20均与电路控制系统连接，由蓄电池为整个装置供电。

所述的取样系统至少包括环形取样瓶架、流量计22以及分段阀17，其中取样瓶19呈环状分布在环形取样瓶架上，取样瓶19的顶端均设置有单向阀18，所述的分段阀17与抽水泵10连接，所述流量计22安装于分段阀17上。所述的分段阀中设置有步进电机24和分水管25，如图2所示，步进电机24的轴承上安装有一个金属圆形的薄片26，薄片26通过螺纹与轴承固定连接，并随步进电机转动，薄片26上设置有一个通孔，所述的分水管25的顶端与流量计22相连接并与抽水泵10相连通，分水管25的底端安装于通孔内，分段阀的底部设置有呈环状分布的出水口27，所述出水口27与取样瓶19一一对应，出水口27呈球形，出水口的底端通过软管与取样瓶连接；随着步进电机的转动，分水管25的底端在薄片的带动下一起运动，且位于出水口的上方，当需要取样时，抽水泵抽取水样并通过分水管和出水口进入取样瓶中，流量计用于记录取样瓶中的水样体积，当一个取样瓶取样完毕后，步进电机旋转，带动分水管移动至下一个取样品对应的出水口的上方，循环进行取样工作。

在本实施例中，当监测系统中监测的水样水质超过标准时，电路控制部分23将关闭电磁阀A8和电磁阀B9，打开电磁阀D22，所抽水将经过流量计22进入分段阀17中。抽取的水样经过单向阀后利用自身压力开启单向阀，当水样收集完成后，单向阀自动关闭。流量计22进行流量统计，当所统计流量达到100ml，关闭电磁阀D22，同时分段阀中的步进电机开始工作，带动内部的分水管进行旋转，当其与下一个出水口重合时，步进电机停止工作，并将流量计清零。当所有取样瓶中均含有水样后，将信号由无线传输系统传输到终端，提醒进行样品的收集。

所述的整体支架上还安装有避雷针3和报警器2，其中报警器2和电路控制系统连接，当电路控制系统所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制报警器启动。

所述的无线传输系统包括信号发射器16、存储卡以及无线传输终端1，所述信号发射器16和存储卡均与电路控制系统23相连，电路控制系统23将获取到的水样参数存入存储卡中，并通过信号发射器将参数发射至无线传输终端，电路控制系统中存储有水质标准参数，当所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制取样系统进行取样工作，并将取样信息通过信号发射器发射至无线传输终端。每隔一段时间，抽水泵将水样抽取至水质监测室测量水质，并将水质参数、温湿度数据存储和发送给用户，水质监测结束后抽取水并过滤清洗监测室。当水质出现污染未达标时，抽样系统收取水样并存入取样瓶中，同时发送信息至用户提醒水质变化和水样提取。

Claims (4)

1.一种全自动在线监测水质报警器，其特征在于：包括整体支架以及安装于支架中的水质监测系统、取样系统、太阳能供电系统、电路控制系统和无线传输系统，其中水质监测系统包括水质监测室、抽水泵、滤芯以及排水泵，其中抽水泵上连接有取水管，抽水泵通过水管与水质监测室连接并将水样直接输送至水质监测室，所述的水质监测室中设置有用于测量水样的不同参数的两个以上的工业电极，所述工业电极与电路控制系统连接并将所采集到的数据传输至电路控制系统中；滤芯设置于抽水泵与水质监测室之间，抽水泵抽取的水经过滤芯过滤后进入水质监测室中对工业电极进行冲洗；所述排水泵设置于水质监测室的下方且用于排出水质监测室中的水；所述的取样系统至少包括环形取样瓶架、流量计以及分段阀，其中取样瓶呈环状分布在环形取样瓶架上，取样瓶的顶端均设置有单向阀，所述的分段阀与抽水泵连接，当水质监测室所监测的水质不达标时，抽水泵将水样抽取至分段阀并由分段阀依次进入到各个取样瓶中，所述流量计安装于分段阀上；所述的太阳能供电系统包括太阳能电路板以及蓄电池，太阳能电路板与蓄电池均与电路控制系统连接；所述的无线传输系统包括信号发射器、存储卡以及无线传输终端，所述信号发射器和存储卡均与电路控制系统相连，电路控制系统将获取到的水样参数存入存储卡中，并通过信号发射器将参数发射至无线传输终端，电路控制系统中存储有水质标准参数，当所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制取样系统进行取样工作，并将取样信息通过信号发射器发射至无线传输终端。

2.根据权利要求1所述的全自动在线监测水质报警器，其特征在于：所述的水质报警器中还设置有气象监测系统，所述气象监测系统包括湿度电极和温度电极，其中湿度电极和温度电极均与电路控制系统连接。

3.根据权利要求1所述的全自动在线监测水质报警器，其特征在于：所述的分段阀中设置有步进电机和分水管，步进电机的轴承上安装有一个金属圆形薄片，金属圆形薄片通过螺纹与轴承固定连接，并随步进电机转动，薄片上设置有一个通孔，所述的分水管的顶端与流量计相连接并与抽水泵相连通，分水管的底端安装于通孔内，分段阀的底部设置有呈环状分布的出水口，所述出水口与取样瓶一一对应，出水口呈球形，出水口的底端通过软管与取样瓶连接；随着步进电机的转动，分水管的底端在薄片的带动下一起运动，且位于出水口的上方，当需要取样时，抽水泵抽取水样并通过分水管和出水口进入取样瓶中，流量计用于记录取样瓶中的水样体积，当一个取样瓶取样完毕后，步进电机旋转，带动分水管移动至下一个取样品对应的出水口的上方，循环进行取样工作。

4.根据权利要求1所述的全自动在线监测水质报警器，其特征在于：所述的整体支架上还安装有避雷针和报警器，其中报警器和电路控制系统连接，当电路控制系统所获取的水质参数大于水质标准参数时，电路控制系统控制报警器启动。