CN111596022A - 一种水质探头型传感器远程质控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质探头型传感器远程质控方法及系统，涉及水质自动监测技术领域，其能够有效解决现有的水质自动监测系统无法保证数据有效性的技术问题。在本发明所述的水质探头型传感器远程质控方法，包括：通过探头型传感器将水样监测数据、标准样品监测数据、校准参数、温度补偿参数、气压补偿参数及报警信息，传输至远程质控系统进行数据有效性判断；当校准参数正常、温度补偿参数正常、气压补偿参数正常、报警信息显示传感器正常且标样核查合格，则远程质控系统判定探头型传感器正常，且本次标样核查距离上次合格核查范围内的水样监测数据有效。所述水质探头型传感器远程质控方法及系统主要应用于水样测量中。
Description
技术领域
本发明涉及水质自动监测技术领域，具体而言，涉及一种水质探头型传感器远程质控方法及系统。
背景技术
水质自动监测系统能够对监测现场水样进行自动采集和分析，对水体质量进行测评，为生态环境主管部门实施水环境管理与水污染防治提供技术支持。
然而，由于水质自动监测系统均为无人值守运行，且主要由第三方运维公司维护，因此容易存在非人为因素导致的仪器漂移、人为因素导致的数据失真等问题，从而导致数据有效性无法得到保证。
因此，如何提供一种水质探头型传感器远程质控方法及系统，能够可靠稳定且独立运行，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水质探头型传感器远程质控方法及系统，其能够有效解决现有的水质自动监测系统无法保证数据有效性的技术问题。
本发明是这样实现的：
一种水质探头型传感器远程质控方法，其包括：通过探头型传感器将水样监测数据、标准样品监测数据、校准参数、温度补偿参数、气压补偿参数及报警信息，传输至远程质控系统进行数据有效性判断；
当所述校准参数正常、所述温度补偿参数正常、所述气压补偿参数正常、所述报警信息显示传感器正常且标样核查合格，则所述远程质控系统判定所述探头型传感器正常，且本次标样核查距离上次合格核查范围内的水样监测数据有效。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控方法中，所述标样核查，具体包括：上位信息软件发布标样核查指令，所述标样核查指令传输至所述远程质控系统，所述远程质控系统控制流程将标准样品传输至质控杯，所述标准样品的标准样品信息由所述远程质控系统管理；
所述探头型传感器监测所述标准样品检测数据，并传回至所述远程质控系统；
所述远程质控系统根据所述标准样品监测数据与所述标准样品信息的差异判断标样核查结果：若差异处于阈值范围内、则表明标样核查合格，若差异超出阈值范围、则表明标样核查不合格；
所述远程质控系统将采集的所述标准样品监测数据及有效性标识上传至所述上位信息软件。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控方法中，所述数据有效性判断，具体包括：所述远程质控系统获取所述探头型传感器的所述监测数据、所述校准参数、所述温度补偿参数、所述气压补偿参数、所述报警信息，以及所述标准样品监测数据；
当所述校准参数正常、所述温度补偿参数正常、所述气压补偿参数正常、所述报警信息显示传感器正常，且标样核查数据误差在阈值范围内，则所述远程质控系统判定本次核查距离上次核查且判定为合格时间范围内的水样监测数据有效；
所述远程质控系统将所述探头型传感器的有效监测数据标识为有效，并上传至上位信息软件。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控方法中，所述探头型传感器包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头中的任一种或多种。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控方法中，每种探头的标样核查溶液至少包括两种浓度标准样品。
一种水质探头型传感器远程质控系统，其包括：探头型传感器测量池，所述探头型传感器测量池连通有原水样样管、溢流管和排水总管；所述探头型传感器测量池内置有质控杯，并通过两通阀、连通管与所述排水总管连通；所述探头型传感器测量池设置有测量池盖板，探头型传感器固定在所述测量池盖板上，且所述探头型传感器的底部检测部分位于所述质控杯内；所述溢流管安装高度低于所述原水进样管的底部，高于所述质控杯的顶部；所述质控杯通过传输泵、连通管连接三通阀分接二个支路，第一支路通过连通管与多通阀相连，第二支路通过连通管与所述排水总管相连；所述多通阀通过连通管与所述三通阀相连后至少分为五个子支路，第一子支路连通空气，第二子支路连通废液容器，第三子支路连通纯水容器，其余子支路分别连通标准样品容器。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控系统中，所述探头型传感器测量池的内部设有多个所述质控杯。
在本发明较佳的水质探头型传感器远程质控系统中，所述多通阀至少分接两个所述标准样品容器，且每个所述标准样品容器所容纳标准溶液浓度不同。
本发明的有益效果是：弥补了传统水质监测系统中只能对水质化学型仪器质控的不足，配合传统质控装置，可实现对所有水质监测仪器的质控，保障了水质监测系统的数据有效性，为国家、省级、市级、县级、乡镇级地表水水质自动监测站的水质监测数据质量管理提供强有力的技术支持。
此外，由于探头型传感器包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头等，因此传感器提供了更为全面且有效地远程数据质量控制参数，并支持水样测量；并且，通过本远程质控方法及系统，能够对水质探头型传感器进行实时质控，并对监测数据进行有效性判断。
附图说明
图1为本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控方法中标样核查步骤的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控方法中数据有效性判断步骤的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控系统的结构示意图。
图中：
1-探头型传感器测量池；2-测量池盖板；3-原水进样管；4-溢流管；5-探头型传感器；6-质控杯；7-两通阀；8-三通阀；9-多通阀；10-传输泵；11-废液容器；12-纯水容器；13-标准样品容器；14-排水总管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1所示，本实施例提供一种水质探头型传感器远程质控方法，其包括：步骤S11、通过探头型传感器将水样监测数据、标准样品监测数据、校准参数、温度补偿参数、气压补偿参数及报警信息，传输至远程质控系统进行数据有效性判断；步骤S12、当校准参数正常、温度补偿参数正常、气压补偿参数正常、报警信息显示传感器正常且标样核查合格，则远程质控系统判定探头型传感器正常，且本次标样核查距离上次合格核查范围内的水样监测数据有效。
本发明实施例的有益效果是：弥补了传统水质监测系统中只能对水质化学型仪器质控的不足，配合传统质控装置，可实现对所有水质监测仪器的质控，保障了水质监测系统的数据有效性，为国家、省级、市级、县级、乡镇级地表水水质自动监测站的水质监测数据质量管理提供强有力的技术支持。
在本发明较佳的实施例中，如图1结合图2所示，上述标样核查，具体可以包括：步骤S21、上位信息软件发布标样核查指令，标样核查指令传输至远程质控系统，远程质控系统控制流程将标准样品传输至质控杯，标准样品的标准样品信息由远程质控系统管理；步骤S22、探头型传感器监测标准样品检测数据，并传回至远程质控系统；步骤S23、远程质控系统根据标准样品监测数据与标准样品信息的差异判断标样核查结果：若差异处于阈值范围内、则表明标样核查合格，若差异超出阈值范围、则表明标样核查不合格；步骤S24、远程质控系统将采集的标准样品监测数据及有效性标识上传至上位信息软件。
在本发明较佳的实施例中，如图1结合图2所示，上述数据有效性判断，具体可以包括：步骤S31、远程质控系统获取探头型传感器的监测数据、校准参数、温度补偿参数、气压补偿参数、报警信息，以及标准样品监测数据；步骤S32、当校准参数正常、温度补偿参数正常、气压补偿参数正常、报警信息显示传感器正常，且标样核查数据误差在阈值范围内，则远程质控系统判定本次核查距离上次核查且判定为合格时间范围内的水样监测数据有效；步骤S33、远程质控系统将探头型传感器的有效监测数据标识为有效，并上传至上位信息软件。
此处需要补充说明的是，现有技术中的远程质控系统，能够实现对水质自动监测系统中的化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等化学型在线分析仪的数据质量控制。然而，现有的远程质控系统均无法对水质自动监测系统中的pH、溶解氧、电导率、浊度、叶绿素a、蓝绿藻等探头型传感器进行数据质量控制，造成数据质量控制措施的不完善和漏洞。因此，为解决上述现有技术中的不足，本发明实施例还提供以下技术方案：
在本发明较佳的实施例中，上述探头型传感器可以包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头中的任一种或多种。
由于探头型传感器包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头等，因此传感器提供了更为全面且有效地远程数据质量控制参数，并支持水样测量。
在本发明较佳的实施例中，每种探头的标样核查溶液可以包括三种浓度标准样品。
请参照图4所示，本实施例还提供一种水质探头型传感器远程质控系统，其包括：探头型传感器测量池1，探头型传感器测量池1连通有原水样样管3、溢流管4和排水总管14；其中，探头型传感器测量池1内置有质控杯6，并通过两通阀7、连通管与排水总管14连通；具体地，探头型传感器测量池1设置有测量池盖板2，探头型传感器5固定在测量池盖板2上，且探头型传感器5的底部检测部分位于质控杯6内；进一步地，溢流管4安装高度低于原水进样管3的底部，高于质控杯6的顶部；更进一步地，质控杯6通过传输泵10、连通管连接三通阀8分接二个支路，第一支路通过连通管与多通阀9相连，第二支路通过连通管与排水总管14相连；再进一步地，多通阀9通过连通管与三通阀8相连后至少分为五个子支路，第一子支路连通空气，第二子支路连通废液容器11，第三子支路连通纯水容器12，其余子支路分别连通标准样品容器13。
在本发明较佳的实施例中，上述探头型传感器测量池1的内部可以设有多个质控杯6。优选地，探头型传感器测量池1的内部可以设有20个质控杯6。
在本发明较佳的实施例中，上述多通阀9可以分接三个标准样品容器13，且每个标准样品容器13所容纳标准溶液浓度不同。
由于探头型传感器包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头等，因此传感器提供了更为全面且有效地远程数据质量控制参数，并支持水样测量；并且，通过本远程质控方法及系统，能够对水质探头型传感器进行实时质控，并对监测数据进行有效性判断。
本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控系统的水样测量流程如下：
一、上位信息软件发布水样测量命令；
二、远程质控系统的三通阀8切换至第二支路，传输泵10将质控杯6内液体通过排水总管14排出；三通阀8切换至第一支路，多通阀9切换至第一子支路，传输泵10将空气鼓入质控杯6、并冲洗探头型传感器5；
三、水质监测系统控制一定量水样通过原水进样管3进入探头型传感器测量池1，并装满质控杯6，多余水样通过溢流管4溢流排出；
四、探头型传感器5测量质控杯6内的水样，并将数据传输至远程质控系统和上位信息软件；
五、远程质控系统的两通阀7打开，探头型传感器测量池1内水样通过排水总管14排出。
本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控系统的质控流程如下：
一、上位信息软件发布质控命令；
二、远程质控系统的三通阀8切换至第二支路，传输泵10将质控杯6内液体通过排水总管14排出；三通阀8切换至第一支路，多通阀9切换至第一子支路，传输泵10将空气鼓入质控杯6、并冲洗探头型传感器5；
三、远程质控系统的三通阀8切换至第一支路，多通阀9切换至第四、五或六子支路，传输泵10将选定的标准溶液传输至质控杯6；
四、探头型传感器5测量质控杯6内的标准溶液，按照上述质控方法，判断标样核查及数据有效性；
五、远程质控系统的三通阀8切换至第一支路，多通阀9切换至第二子支路，传输泵10将质控杯6内标准溶液排出至废液容器11；
六、远程质控系统的三通阀8切换至第一支路，多通阀9切换至第三子支路，传输泵10将纯水传输至质控杯6。
本发明实施例提供的水质探头型传感器远程质控方法及系统，不仅能够实现水样测量，而且能够实现探头型传感器质控。
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 (8)
1.一种水质探头型传感器远程质控方法，其特征在于，包括：
通过探头型传感器将水样监测数据、标准样品监测数据、校准参数、温度补偿参数、气压补偿参数及报警信息，传输至远程质控系统进行数据有效性判断；
当所述校准参数正常、所述温度补偿参数正常、所述气压补偿参数正常、所述报警信息显示传感器正常且标样核查合格，则所述远程质控系统判定所述探头型传感器正常，且本次标样核查距离上次合格核查范围内的水样监测数据有效。
2.根据权利要求1所述的水质探头型传感器远程质控方法，其特征在于，所述标样核查，具体包括：
上位信息软件发布标样核查指令，所述标样核查指令传输至所述远程质控系统，所述远程质控系统控制流程将标准样品传输至质控杯，所述标准样品的标准样品信息由所述远程质控系统管理；
所述探头型传感器监测所述标准样品检测数据，并传回至所述远程质控系统；
所述远程质控系统根据所述标准样品监测数据与所述标准样品信息的差异判断标样核查结果：若差异处于阈值范围内、则表明标样核查合格，若差异超出阈值范围、则表明标样核查不合格；
所述远程质控系统将采集的所述标准样品监测数据及有效性标识上传至所述上位信息软件。
3.根据权利要求1或2所述的水质探头型传感器远程质控方法，其特征在于，所述数据有效性判断，具体包括：
所述远程质控系统获取所述探头型传感器的所述监测数据、所述校准参数、所述温度补偿参数、所述气压补偿参数、所述报警信息，以及所述标准样品监测数据；
当所述校准参数正常、所述温度补偿参数正常、所述气压补偿参数正常、所述报警信息显示传感器正常，且标样核查数据误差在阈值范围内，则所述远程质控系统判定本次核查距离上次核查且判定为合格时间范围内的水样监测数据有效；
所述远程质控系统将所述探头型传感器的有效监测数据标识为有效，并上传至上位信息软件。
4.根据权利要求3所述的水质探头型传感器远程质控方法，其特征在于，所述探头型传感器包括但不限于pH探头、氧化还原电位探头、溶解氧探头、电导率探头、盐度探头、浊度探头、透明度探头、铵离子选择探头、硝酸根离子选择探头、磷酸根离子选择探头、化学需氧量探头、生化需氧量探头、叶绿素a探头、蓝绿藻探头、罗丹明探头、石油类探头、总溶解固体探头、总悬浮固体探头中的任一种或多种。
5.根据权利要求4所述的水质探头型传感器远程质控方法，其特征在于，每种探头的标样核查溶液至少包括两种浓度标准样品。
6.一种水质探头型传感器远程质控系统，其特征在于，包括：探头型传感器测量池，所述探头型传感器测量池连通有原水样样管、溢流管和排水总管；所述探头型传感器测量池内置有质控杯，并通过两通阀、连通管与所述排水总管连通；
所述探头型传感器测量池设置有测量池盖板，探头型传感器固定在所述测量池盖板上，且所述探头型传感器的底部检测部分位于所述质控杯内；
所述溢流管安装高度低于所述原水进样管的底部，高于所述质控杯的顶部；
所述质控杯通过传输泵、连通管连接三通阀分接二个支路，第一支路通过连通管与多通阀相连，第二支路通过连通管与所述排水总管相连；
所述多通阀通过连通管与所述三通阀相连后至少分为五个子支路，第一子支路连通空气，第二子支路连通废液容器，第三子支路连通纯水容器，其余子支路分别连通标准样品容器。
7.根据权利要求6所述的水质探头型传感器远程质控系统，其特征在于，所述探头型传感器测量池的内部设有多个所述质控杯。
8.根据权利要求6所述的水质探头型传感器远程质控系统，其特征在于，所述多通阀至少分接两个所述标准样品容器，且每个所述标准样品容器所容纳标准溶液浓度不同。
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