CN106643903A - 一种水质检测系统 - Google Patents

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周昱
王嘉
李书俭
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Zhejiang Jiake Mdt Infotech Ltd
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Zhejiang Jiake Mdt Infotech Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water
    • G01N33/1806—Water biological or chemical oxygen demand (BOD or COD)

Abstract

本发明公开了一种水质检测系统，包括水质多参数检测设备，所述水质多参数检测设备由水质检测探头、核心板、生态环境检测平台、供电系统、通信系统和手机app组成，所述水质检测探头电性连接所述核心板，所述核心板信号连接所述通信系统，所述通信系统分别与所述生态环境检测平台和所述手机app信号连接，所述通电系统分别与所述水质检测探头、核心板、生态环境检测平台和通信系统电性连接，该种水质检测系统，是专门为监测水质参数而研发的，它具有精度高、成本低、实时性强、安装简单等优点。

Description

一种水质检测系统
技术领域
本发明涉及一种检测系统，具体为一种水质检测系统。
背景技术
生态环境监测是生态文明建设的基石，没有科学准确的监测数据作支撑，生态环保工作就成了无源之水，无本之木。党和政府一贯高度重视生态环境监测工作。2013年11月12日中国共产党第十八届中央委员会第三次全体会议通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中提出“建立和完善严格监管所有污染物排放的环境保护管理制度，独立进行环境监管和行政执法”。而2015年4月25日中共中央、国务院印发了《关于加快推进生态文明建设的意见》，提出“利用卫星遥感等技术手段，对自然资源和生态环境保护状况开展全天候监测，健全覆盖所有资源环境要素的监测网络体系”。在2015年1月1日正式施行的新《环境保护法》中，明确了环境监测的法律地位，要求“国家建立、健全环境监测制度。国务院环境保护主管部门制定监测规范，会同有关部门组织监测网络，统一规划国家环境质量监测站(点)的设置，建立监测数据共享机制，加强对环境监测的管理”。“国务院环境保护主管部门统一发布国家环境质量、重点污染源监测信息及其他重大环境信息”。
但是传统的环境监测技术对场地要求高，设备昂贵，维护复杂，实时性差，很难做到大规模网格化布点，较难形成有效的环境要素实时监测网络，无法满足现代环境保护管理的需要。建立一套科学有效的环境要素监测系统，利用现代化的电子技术、通讯技术、软件技术，实现环境要素监测的自动化，在实时性和准确性等方面实现对环境要素监测的有效管理，体现了作为现代环境保护管理一个新的发展方向。
发明内容
本发明提供一种水质检测系统，可以有效解决实际应用中传统的环境监测技术对场地要求高，设备昂贵，维护复杂，实时性差，很难做到大规模网格化布点，较难形成有效的环境要素实时监测网络，无法满足现代环境保护管理需要的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种水质检测系统，包括水质多参数检测设备，所述水质多参数检测设备由水质检测探头、核心板、生态环境检测平台、供电系统、通信系统和手机app组成，所述水质检测探头电性连接所述核心板，所述核心板信号连接所述通信系统，所述通信系统分别与所述生态环境检测平台和所述手机app信号连接，所述通电系统分别与所述水质检测探头、核心板、生态环境检测平台和通信系统电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水质检测探头的内部分别设置有PH传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、CDD传感器、水温传感器和电导率传感器，所述PH传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、CDD传感器、水温传感器和电导率传感器均电性连接所述核心板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述供电系统由市电和太阳能组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述通信系统由GPRS和GPS组成，所述核心板是一块运行工业级lINUX操作系统的微电脑板。
本发明所达到的有益效果是：该种水质检测系统，具有以下优点：
(1)精度高：水质多参数监测设备可以监测的指标包括浊度、温度、溶解氧、pH值、电导率以及化学需氧(COD)等。通过设有的PH传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、CDD传感器、水温传感器和电导率传感器，能够与监测目标发生快速反应并产生与目标浓度成正比的电信号来工作，具有较高的灵敏度与响应速度，同时还设计温湿度补偿电路来防止空气温湿度的变化影响监测结果，最后再通过先进的校准算法进行校准，进一步提高监测精度。
(2)成本低：水质多参数监测设备通过采用无需或仅需少许耗材的物理和化学监测方法，集成多种低成本、免维护或少维护的新型传感器，与传统监测方法比较，省去了高额的耗材和试剂消耗费用，以及高昂的维护费用，让成本大幅降低。
(3)实时性强：水质多参数监测设备选用的低成本高性能的新型传感器具有较高的灵敏度与响应速度，可以在秒级时间内对监测目标浓度发生的变化做出响应，监测结果可以在分钟级时间内获得，实现监测结果的实时传输。
(4)安装简单：水质多参数监测设备采用专业结构设计，各部件为模块化结构，安装无需用地审批、站房建设，也无需大型设备到场，可以实现快速安装。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种水质检测系统的结构组成图；
图2是本发明一种水质检测系统的系统模块图；
图3是本发明水质检测探头的截面图；
图4是本发明水质检测探头的结构示意图；
图中：1、水质多参数检测设备；2、水质检测探头；3、核心板；4、生态环境检测平台；5、供电系统；6、通信系统；7、手机app；8、PH传感器；9、浊度传感器；10、溶解氧传感器；11、CDD传感器；12、水温传感器；13、电导率传感器；14、市电；15、太阳能；16、GPRS；17、GPS。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-4所示，本发明一种水质检测系统，包括水质多参数检测设备1，水质多参数检测设备1由水质检测探头2、核心板3、生态环境检测平台4、供电系统5、通信系统6和手机app7组成，水质监测探头2集成了高性能的浊度、温度、溶解氧、pH值、电导率以及化学需氧(COD)敏感元件，可以对水中的浊度、温度、溶解氧、pH值、电导率以及化学需氧(COD)进行实时监测。核心板3是一块运行工业级INUX操作系统的微电脑板，主要的功能是把水质监测探头2采集到的数据进行运算和初级数据校准处理，然后将数据通过通信系统传输到数据中心。通信系统6拥有通过运营商GPRS网络传输数据和获取GPS信息数据的能力，用于实现水质多参数监测设备1和数据中心之间的通信，并对水质多参数监测设备1所在位置进行GPS定位。供电系统5拥有太阳能15供电及市电14两种供电方式，可以根据不同的地理位置来进行选择，在取电方便的地方我们可以是220V的市电14对设备进行供电，在野外等没有市电14的情况下我们可以利用太阳能15来对设备进行供电。生态环境监测平台4是水质多参数监测设备1的配套软件，用于展示和应用水质多参数监测设备1的监测结果。手机app7也是水质多参数监测设备1的配套软件，用于展示和应用水质多参数监测设备1的监测结果。水质检测探头2电性连接核心板3，核心板3信号连接通信系统6，通信系统6分别与生态环境检测平台4和手机app7信号连接，通电系统6分别与水质检测探头2、核心板3、生态环境检测平台4和通信系统6电性连接。
水质检测探头2的内部分别设置有PH传感器8、浊度传感器9、溶解氧传感器10、CDD传感器11、水温传感器12和电导率传感器13，PH传感器8、浊度传感器9、溶解氧传感器10、CDD传感器11、水温传感器12和电导率传感器13均电性连接核心板3。供电系统5由市电14和太阳能15组成。通信系统6由GPRS16和GPS17组成，核心板3是一块运行工业级lINUX操作系统的微电脑板。
具体的，水质多参数监测设备1是通过水质监测探头2高频次的获取水质监测指标的数据，进行初级数据校准处理并传输至数据中心，数据中心采用先进的高级数据校准技术，经过数据大量积累和机器自主学习技术建立一个数学模型，在把数据存入数据库的时候使用该模型来对数据进行进一步的校准，使得监测数据更为准确。随后在基于GIS地图的生态环境监测平台4将环境监测区域的站点实时反馈信息进行显示，展示监测设备监测环境指标的详情，并通过与预先设置的告警阈值进行比较，超过阈值则给予报警提示。
该种水质检测系统，具有以下优点：
(1)精度高：水质多参数监测设备1可以监测的指标包括浊度、温度、溶解氧、pH值、电导率以及化学需氧(COD)等。通过设有的PH传感器8、浊度传感器9、溶解氧传感器10、CDD传感器11、水温传感器12和电导率传感器13，能够与监测目标发生快速反应并产生与目标浓度成正比的电信号来工作，具有较高的灵敏度与响应速度，同时还设计温湿度补偿电路来防止空气温湿度的变化影响监测结果，最后再通过先进的校准算法进行校准，进一步提高监测精度。
(2)成本低：水质多参数监测设备1通过采用无需或仅需少许耗材的物理和化学监测方法，集成多种低成本、免维护或少维护的新型传感器，与传统监测方法比较，省去了高额的耗材和试剂消耗费用，以及高昂的维护费用，让成本大幅降低。
(3)实时性强：水质多参数监测设备1选用的低成本高性能的新型传感器具有较高的灵敏度与响应速度，可以在秒级时间内对监测目标浓度发生的变化做出响应，监测结果可以在分钟级时间内获得，实现监测结果的实时传输。
(4)安装简单：水质多参数监测设备1采用专业结构设计，各部件为模块化结构，安装无需用地审批、站房建设，也无需大型设备到场，可以实现快速安装。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (4)

1.一种水质检测系统，包括水质多参数检测设备（1），其特征在于，所述水质多参数检测设备（1）由水质检测探头（2）、核心板（3）、生态环境检测平台（4）、供电系统（5）、通信系统（6）和手机app（7）组成，所述水质检测探头（2）电性连接所述核心板（3），所述核心板（3）信号连接所述通信系统（6），所述通信系统（6）分别与所述生态环境检测平台（4）和所述手机app（7）信号连接，所述通电系统（6）分别与所述水质检测探头（2）、核心板（3）、生态环境检测平台（4）和通信系统（6）电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种水质检测系统，其特征在于，所述水质检测探头（2）的内部分别设置有PH传感器（8）、浊度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、CDD传感器（11）、水温传感器（12）和电导率传感器（13），所述PH传感器（8）、浊度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、CDD传感器（11）、水温传感器（12）和电导率传感器（13）均电性连接所述核心板（3）。
3.根据权利要求1所述的一种水质检测系统，其特征在于，所述供电系统（5）由市电（14）和太阳能（15）组成。
4.根据权利要求1所述的一种水质检测系统，其特征在于，所述通信系统（6）由GPRS（16）和GPS（17）组成，所述核心板（3）是一块运行工业级INUX操作系统的微电脑板。
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