CN105466725B - 污染源废水抽查智能仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污染源废水抽查智能仪，属于水污染监控技术领域。本发明包括水质检测仪、水质采样器和机架；所述水质检测仪的十位阀的第9位接口通过连接管与所述水质采样器的预留样桶的出水口相连通；水质检测仪的执行电路通过采样、留样接口电路与水质采样器的采样、留样控制电路相连接；所述采样、留样接口电路由采样信号转换电路和留样信号转换电路组成。本发明的有益效果如下：（1）本发明将水质检测仪与水质采样器集成在一起，在采集水样的同时进行水质COD值的检测，并且只保留超标水样作为执法证据，有效地避免了排污企业篡改环境监测数据。（2）由于只是保留超标水样，大大减少了水样量，提高了环境执法单位的工作效率。

Description

污染源废水抽查智能仪
技术领域
本发明涉及一种污染源废水抽查智能仪，属于水污染监控技术领域。
背景技术
目前，环境执法单位通常利用安装在排污企业的在线COD监测仪对其排放的污水进行监测，所述在线COD监测仪能够实时监测排污企业所排废水的COD值，但是，在线COD监测仪只能通过互联网传输监测到的水质的实时数据，有些排污企业不正常使用在线COD监测仪，常有篡改监测数据，恣意偷排偷放，超标排放。
另外，环境执法单位也利用水质采样器定时定点抽查排污企业的水样，然后通过有资质的检测单位进行检测，这样虽然避免了排污企业篡改环境监测数据，但是所采水样太多，增加环境执法单位的工作量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述对水污染企业监测存在的问题，而提供一种能够只保留超标水样并且避免篡改监测数据的污染源废水抽查智能仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
本发明是在现有的水质检测仪（俗称COD监测仪）和水质采样器的基础上改进而成，即将水质检测仪与水质采样器集成在一起，具体技术方案如下：
本发明包括水质检测仪、水质采样器和机架；所述水质检测仪的十位阀的第9位接口通过连接管与所述水质采样器的预留样桶的出水口相连通；水质检测仪的执行电路通过采样、留样接口电路与水质采样器的采样、留样控制电路相连接；所述采样、留样接口电路由采样信号转换电路和留样信号转换电路组成；所述执行电路由微处理器U1组成；所述采样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT1，其输出端接所述采样、留样控制电路的采样信号接口A1、A2；所述留样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT2，其输出端接所述采样、留样控制电路的留样信号接口B1、B2；所述微处理器U1通过通信接口与所述水质检测仪的主控电路相连接。
进一步的，所述微处理器U1通过监视接口电路与排污企业在线COD监测仪相连接；所述监视接口电路由同步信号转换电路和I/V转换电路组成；所述同步信号转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪的同步信号输出接口F1、F2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN1；所述I/V转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪的模拟量输出接口D1、D2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN2。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明将水质检测仪与水质采样器集成在一起，在采集水样的同时进行水质COD值的检测，并且只保留超标水样作为执法证据，有效地避免了排污企业篡改环境监测数据。
（2）本发明还可以与安装在排污企业的在线COD监测仪联机使用，以检测排污企业是否正常使用或者检查在线COD监测仪工作是否正常。
（3）由于只是保留超标水样，大大减少了水样量，提高了环境执法单位的工作效率。
（4）本发明使用时安装在被监测的排污企业后，可以单独使用，也可以通过互联网进行远程环保执法抽查。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为水质监测仪与水质采样器的管路连接示意图。
图3-1为水质检测仪的测量室、十位阀、蠕动泵等部件的连接示意图。
图3-2为水质检测仪的进液操作流程图。
图3-3为水质检测仪的排液操作流程图。
图4为采样、留样接口电路及监视接口电路的原理框图。
图5为采样、留样接口电路的电路原理图。
图6为监视接口电路的电路原理图。
图7为水质检测仪的抽查程序流程图。
在图1-7中，1水质检测仪，1-1显示屏，1-2微型打印机，1-3USB接口，1-4比色管，1-5十位阀的第9位接口，1-6上高压阀，1-7消色反应器，1-8测量室，1-9下高压阀，1-10储液环，1-11十位阀，1-12三通，1-12-1三通的空气口，1-13蠕动泵，1-14——1-16分别为试剂1瓶至试剂3瓶，1-17废液瓶，1-18标准液瓶，1-19废水瓶，1-20去离子水瓶，2水质采样器，2-1预留样桶，2-2留样瓶，2-3过滤头，2-4预留样桶的出水口，2-5采水口，2-6排水口，2-7溢流口，2-8水质采样器的采样、留样控制电路，3机架，4连接管，5采水管，6排污企业的排水沟，7排水管，8排污企业在线COD监测仪。
具体实施方式
由图1~7所示的实施例可知，其包括水质检测仪1、水质采样器2和机架3；所述水质检测仪1位于机架3的上部，所述水质采样器2位于机架3的下部；所述水质检测仪1的十位阀1-11的第9位接口1-5通过连接管4与所述水质采样器2的预留样桶2-1的出水口2-4相连通；
水质检测仪的执行电路通过采样、留样接口电路与水质采样器的采样、留样控制电路2-8相连接；所述采样、留样接口电路由采样信号转换电路和留样信号转换电路组成；所述执行电路由微处理器U1组成；所述采样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT1，其输出端接所述采样、留样控制电路2-8的采样信号接口A1、A2；所述留样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT2，其输出端接所述采样、留样控制电路2-8的留样信号接口B1、B2；所述微处理器U1通过通信接口与所述水质检测仪的主控电路相连接。
进一步的，所述微处理器U1通过监视接口电路与排污企业在线COD监测仪8相连接；所述监视接口电路由同步信号转换电路和I/V转换电路组成；所述同步信号转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪8的同步信号输出接口F1、F2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN1；所述I/V转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪8的模拟量输出接口D1、D2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN2；所述模拟量为污染企业在线COD监测仪8所测得的COD值，其数值范围为4-20mA。
进一步的，所述采样信号转换电路与留样信号转换电路的结构相同，并且均为开关电路，其中采样信号转换电路由晶体管BG1、电阻R1-R2、电容C1、继电器J1组成，所述晶体管BG1的基极经电阻R1接微处理器U1的输出端OUT1，电阻R2与电容C1并联后接在晶体管BG1的基极与地之间，晶体管BG1的集电极经继电器J1接电源Vcc，晶体管BG1的发射极接地；所述继电器J1的动触点J1-1和常开触点J1-3分别接所述采样信号接口A1、A2；其常闭触点J1-2悬空。
进一步的，所述同步信号转换电路由电阻R5和电容C3组成；所述电阻R5与电容C3串接后接在电源Vcc与地之间，其中电容C3的一端为接地端，电阻R5与电容C3的节点分别接所述同发信号输出接口F1和所述微处理器U1的输入端IN1，所述同步信号输出接口F2接地。
进一步的，I/V转换电路由电阻R6和电容C4组成；所述电阻R6与电容C4并联后接在所述模拟量输出接口D1和D2之间，其中模拟量输出接口D2接地，模拟量输出接口D1接所述微处理器U1的输入端IN2。
图5中所示的留样接口电路由电阻R3-R4、电容C2、晶体管BG2和继电器J2组成。继电器J2的动触点J2-1接所述留样信号接口B1，继电器J2的静触点J2-3接所述留样信号接口B2，继电器J2的常闭触点J2-2悬空。
在本实施例中，水质检测仪的型号为哈希1010，水质采样器的型号为DR-803A。
本发明的工作过程如下（参见图1~7）：
首先将本发明安装在被监测的排污企业，并将图7所示的水质检测仪抽查程序安装在所述主控电路中的CPU中。
一、本发明不与排污企业在线COD监测仪联机的工作过程（参见图4和图5）：
1、采集水样：
所述水质检测仪1在启动抽查程序后，其主控电路发出采样信号指令给微处理器U1，微处理器U1的35脚（OUT1）输出采样信号给采样信号转换电路，此时晶体管BG1导通，继电器J1的动触点J1-1与静触点J1-3吸合，所述采样信号接口A1和A2短路，水质采样器2开始采集水样，并将一定量的水样抽取到预留样桶2-1中，采样工作完成。
2、检测水样的COD值，若COD值超标，进行留样：
蠕动泵1-13顺时针转动启动进液操作（见图3-1和图3-2），此时预留样桶2-1中的水样通过连接管4被抽取到比色管1-4中进行COD值的检测，如果检测的COD值超标（即超出预先设定的值），微处理器U1的36脚（OUT2）发出留样信号，该留样信号使晶体管BG2导通，继电器J2工作，继电器J2的动触点J2-1与静触点J2-3吸合，所述留样信号接口B1和B2短路，水质采样器2将预留样桶2-1中的水样抽取到留样瓶2-2中。
3、检测完COD值后，进行排液操作，排液操作按图3-3所示流程进行。
在本发明中，可以根据用户需求，选择两种留样操作，一种是对比留样，即通过COD检测值与设定值比较，超标后发出留样信号，否则不发出留样信号。
另一种是必须留样，即不管水样的COD值超不超标，均发出留样信号。
二、本发明与排污企业在线COD监测仪联机的工作过程(参见图4~6)：
首先，排污企业在线COD监测仪8发出同步信号，该同步信号经由电阻R5和电容C3组成的同步信号转换电路输入到微处理器U1的37脚（IN1），微处理器U1收到同步信号后，所述主控电路发出采样信号指令，然后通过微处理器U1的35脚（OUT1）输至采样信号转换电路，采样信号转换电路工作，水质采样器2采样后，由水质检测仪1检测该水样的COD值。
同时，排污企业在线COD监测仪8将其监测到的COD值（即4-20mA模拟量）经I/V转换电路送至微处理器U1的38脚（IN2），水质检测仪的主控电路将二者进行比对，若二者之差大于设定的误差，则水质检测仪的主控电路发出留样信号指令，水质采样器2将预留样桶2-1中的水样抽取到留样瓶2-2中进行留样。

Claims (3)

1.一种污染源废水抽查智能仪，其特征在于包括水质检测仪（1）、水质采样器（2）和机架（3）； 所述水质检测仪（1）的十位阀（1-11）的第9位接口（1-5）通过连接管（4）与所述水质采样器（2）的预留样桶（2-1）的出水口（2-4）相连通； 水质检测仪的执行电路通过采样、留样接口电路与水质采样器的采样、留样控制电路（2-8）相连接；所述采样、留样接口电路由采样信号转换电路和留样信号转换电路组成；所述执行电路由微处理器U1组成；所述采样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT1，其输出端接所述采样、留样控制电路（2-8）的采样信号接口A1、A2；所述留样信号转换电路的输入端接所述微处理器U1的输出端OUT2，其输出端接所述采样、留样控制电路（2-8）的留样信号接口B1、B2； 所述微处理器U1通过通信接口与所述水质检测仪的主控电路相连接；
所述微处理器U1通过监视接口电路与排污企业在线COD监测仪（8）相连接；所述监视接口电路由同步信号转换电路和I/V转换电路组成；所述同步信号转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪（8）的同步信号输出接口F1、F2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN1；所述I/V转换电路的输入端接排污企业在线COD监测仪（8）的模拟量输出接口D1、D2，其输出端接所述微处理器U1的相应输入端IN2；
所述采样信号转换电路与留样信号转换电路的结构相同，并且均为开关电路，其中采样信号转换电路由晶体管BG1、电阻R1-R2、电容C1、继电器J1组成，所述晶体管BG1的基极经电阻R1接微处理器U1的输出端OUT1，电阻R2与电容C1并联后接在晶体管BG1的基极与地之间，晶体管BG1的集电极经继电器J1接电源Vcc，晶体管BG1的发射极接地；所述继电器J1的动触点J1-1和常开触点J1-3分别接所述采样信号接口A1、A2；其常闭触点J1-2悬空。
2.根据权利要求1所述的污染源废水抽查智能仪，其特征在于所述同步信号转换电路由电阻R5和电容C3组成；所述电阻R5与电容C3串接后接在电源Vcc与地之间，其中电容C3的一端为接地端，电阻R5与电容C3的节点分别接所述同步信号输出接口F1和所述微处理器U1的输入端IN1，所述同步信号输出接口F2接地。
3.根据权利要求2所述的污染源废水抽查智能仪，其特征在于所述I/V转换电路由电阻R6和电容C4组成；所述电阻R6与电容C4并联后接在所述模拟量输出接口D1和D2之间，其中模拟量输出接口D2接地，模拟量输出接口D1接所述微处理器U1的输入端IN2。
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