CN105548515B - 污染源废水远程抽查系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污染源废水远程抽查系统，它包括安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪和省、市、县环保监控平台；省、市、县环保监控平台分别与互联网相连接，安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪分别通过其内置的GPRS通信模块与移动通信网相连接，移动通信网与互联网无线连接；所述污染源废水抽查智能仪包括水质检测仪、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。本发明的优点是采用远程控制，可进行即时采样检测，让排污企业摸不到环保执法人员的采样检测规律，进而保证环保执法效果。

Description

污染源废水远程抽查系统
技术领域
本发明涉及一种污染源废水远程抽查系统，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。
在传统的环保执法过程中，环保执法人员要随时随地到排污现场进行水质抽样的工作，如不提前通知排污企业，进不去门，如提前通知排污企业，则给了企业造假的时间。另外随着环保执法力度的加强，一些企业白天排放正常，一到晚间就开始超标排放，给环境造成极大的损坏，而环保执法人员即便夜间集体出动也没有办法保证环保执法效果。
水质采样器可实现水样定时抽查封存水样，但在实际操作中容易被排污企业抓到抽取规律，在采样时段不排污水，从而产生环保执法漏洞。
经检索尚未发现废水远程抽查系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效遏制排污企业偷排偷放污水的污染源废水远程抽查系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
本发明包括安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪和省、市、县环保监控平台；省、市、县环保监控平台分别与互联网相连接，安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪分别通过其内置的GPRS通信模块与移动通信网相连接，所述移动通信网与互联网无线连接；
所述污染源废水抽查智能仪包括水质检测仪、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）本发明采用远程控制，可进行即时采样检测，让排污企业摸不到环保执法人员的采样检测规律，进而保证环保执法效果。
本发明也可以定时采样检测，由环保执法人员远程自行设定采样检测时间，夜间可缩小采样时间，确保有效执法。
（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。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的省、市、县环保监控平台中的抽查程序流程图。
图3为污染源废水抽查智能仪的结构示意图。
图4为水质监测仪与水质采样器的管路连接示意图。
图5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6为水质检测仪的进液操作流程图。
图7为水质检测仪的排液操作流程图。
图8为采样、留样接口电路及监视接口电路的原理框图。
图9为采样、留样接口电路的电路原理图。
图10为监视接口电路的电路原理图。
图11为污染源废水智能仪中的抽查程序流程图。
在图3~11中，1水质检测仪，1-1显示屏，1-2微型打印机，1-3 USB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1~11所示的实施例可知，其包括安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪和省、市、县环保监控平台；省、市、县环保监控平台分别与互联网相连接，安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪分别通过其内置的GPRS通信模块与移动通信网相连接，所述移动通信网与互联网无线连接；
所述污染源废水抽查智能仪包括水质检测仪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。
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。
进一步的，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。
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：
首先将污染源废水抽查智能仪安装在各被监测的排污企业，并将图2所示的抽查程序安装在省、市、县环保监控平台的电脑中，将图11所示的抽查程序安装在水质检测仪的主控电路中的CPU中。
一、远程即时采样模式（以市环保监控平台为例）：
1、由监控人员随时启动图2所示的抽查程序。
2、采样水样：
市环保监控平台的电脑在启动抽查程序后，发出采样信号，此采样信号依次经互联网、移动通信网至设置在污染源废水抽查智能仪中的GPRS通信模块，然后由所述主控电路确认后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，采样、留样控制电路2-8的采样信号接口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。
3、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6），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），所述微处理器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。
最后由所述主控电路将抽查结果反馈至市环保监控平台的电脑。
检测完COD值后，进行排液操作，排液操作按图7所示流程进行。
二、定时采样模式（以市环保监控平台为例）：
定时采样模式的工作过程与即时采样模式不同的是设定定时时间。其定时时间由市环保监控人员确定。
三、同步取样抽查模式（参见图8~11）：
该模式即污染源废水抽查智能仪与排污企业在线COD监测仪联机同步工作。
首先，由监控人员远程设定该工作模式，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1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1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。
最后由所述主控电路将抽查结果反馈至市环保监控平台的电脑。
四、历史数据查询：
可以查询以表格形式展现出来的历史数据。

Claims (3)

1.一种污染源废水远程抽查系统，其特征在于：其包括安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪和省、市、县环保监控平台；省、市、县环保监控平台分别与互联网相连接，安装在各排污企业的污染源废水抽查智能仪分别通过其内置的GPRS通信模块与移动通信网相连接，所述移动通信网与互联网无线连接；
所述污染源废水抽查智能仪包括水质检测仪（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所述的一种污染源废水远程抽查系统，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所述的一种污染源废水远程抽查系统，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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