CN112150334A - 一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水污染治理领域，特别是涉及一种用于水质监测的多参数环保控制系统及控制方法。本发明公开了一种用于水质监测的多参数环保控制系统及控制方法，采用计算机控制技术及C#面向对象程序设计方法，基于.Net Framework组件和SQL数据库进行开发，设计了包括用户登录模块、实时监测模块、数据查询模块、参数设置模块、污染等级划分与处理和模块帮助说明模块等多个模块的环保系统，实现了对污染水质参数的在线实时监测。采用水质被污染程度等级划分方法，根据不同的污染等级采用相应处理方法。该系统还使用了GPRS网络传输，将实时监测的数据上传到云端服务平台，供工作人员监测处理。该系统具有操作简单、成本低廉、易于装置、数据精确度高、处理污染及时等多项优点，可以在水污染质量检测领域发挥重大作用，提高水污染治理能力，有利于环保社会的建设。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测领域，特别是涉及一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统及控制方法。
背景技术
随着国家的发展，生活污水和工业废水的排放量日益增加，对环境造成了巨大的影响。现有的水质监测系统结构较为简单，无法实现在线监测与自动开关机功能，进行传感器的校准操作还必须拆机，长此以往对机器有不可逆的损害坏处，并且数据只能在现场设备查询，不能远程操控，工作效率低，耗费时间长。因此，现有技术有待进行提高与改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统。
为解决上述技术问题，本发明技术方案包括：一种用于水质监测的多参数环保控制系统，其包括用户登录模块、实时监测模块、数据查询模块、参数设置模块、污染等级划分与处理模块和帮助说明模块；所述用户登录模块由用户登录、用户切换和退出用户三部分组成，实时监测模块由化学需氧量COD监测、酸碱度PH监测、氨氮NHN监测、污水温度T监测与刷新数据四部分组成；所述数据查询模块由起始时间、结束时间、查询与数据导出组成；所述参数设置模块由参数正常范围设置、系统设置与密码设置组成，其中参数正常范围设置由COD设置、PH设置、NHN设置与T设置组成，系统设置由地址设置、标识码设置组成，密码设置由修改密码、密码确认组成；所述污染等级划分与处理模块由污染等级划分、投放试剂选择组成；所述帮助说明模块由常见问题及解决方法、人工客服帮助组成。
所述的控制系统，其中，用户登录模块判断登录用户的用户名及密码是否正确，若两者均正确则根据登录账号的级别开放权限，账号级别分为高级用户和普通用户，其中高级用户的权限为最高，获得系统的所有监测查询及设置权限，普通用户则不开放设置权限，其他功能正常使用。
所述的控制系统，其中，实时监测模块使用传感器模块获得数据，将获得的相应检测水域的化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据并分别在显示区域进行显示，且该数据每隔五分钟会进行一次刷新，必要时也可手动刷新数据，保证了检测数据的准确性，同时兼有高时效性和可靠性，使工作人员能够对水域水污染情况进行实时监测。
所述的控制系统，其中，数据查询模块可以查询以往曾经获得的历史数据，并可以通过输入起始日期和终止日期查询某一时间点或段的数据，该模块同时支持数据导出功能，导出格式为Excel表格,根据参数设置模块设置的数据正常范围，若某个时间点数据超出设置范围，该行数据会被自动标红。
所述的控制系统，其中，参数设置模块用于设置各种参数，该模块下分三个小模块，分别为数据报警设置、监测点IP地址设置以及密码设置，数据报警设置里面输入各参数的正常参考范围，方便与获得数据进行比对从而标注出异常数据，若有异常数据出现系统会自动报警；监测点IP地址设置可以使云端平台调用众多检测水域的其中某一监测点数据，进行多个监测点对一个平台的工作方式，在云端平台输入该监测点的地址即可调取该点数据，另外因地址输入格式麻烦易出错，每个地址还可对应一个标识码，可直接通过输入每个监测点的标识码进行数据的调取查询；密码设置里面可以通过输入账户和原密码对已有账号密码进行修改和重设。
所述的控制系统，其中，污染等级划分与处理模块根据相应水域的各参数进行污染等级划分，将水域污染等级按要求划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，Ⅰ-Ⅲ污染程度依次增加，对Ⅰ级污染水域不进行干预，让其自行生态循环修复，Ⅱ级和Ⅲ级污染水域则需采取人工介入的方式，该模块连接现场投放装置，根据轻微污染少投放，重大污染多投放的原则向污染水域投放化学或生物试剂，其中化学修复通过投放表面活性剂增加土质有机物溶解度，生物修复通过投放微生物增加污染物分解速度，根据需要选择不同的投放量，水污染等级划分与处理模块可控制现场投放装置，可进行更高效和及时的控制。
所述的控制系统，其中，帮助说明模块列出一些常见问题及解决方法，该模块还连接生产该设备厂家的线上联系地址，同时厂家设有在线客服，如在使用设备过程中出现其他疑难问题，可向客服进行咨询了解。
一种应用所述控制系统的控制方法，其包括以下步骤：用户登录模块通过帐号与密码登录该系统，若账号或密码不正确则不给予登录权限，若正确可成功登录该系统，其中不同的账户类别所能查看的功能窗口不同，高级账户可以获得比其他类别更多的查看窗口权限，后期可操控的权限也会更多。
然后通过实时监测模块查看化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据，监测其是否超过正常范围。
然后通过数据查询模块查询历史数据，若有需要可与现有数据进行比对，其中所有数据皆可以Excel表格形式导出，若有异常数据则该数据显示为红色。
然后通过参数设置模块设置各数据的正常参考范围，能与现有采集数据进行更清晰的对比，可通过设置系统平台的地址调出所需水域系统数据以及修改账户的密码。
然后通过污染等级划分与治理模块将水域污染程度划分为三个等级，根据污染等级选择适量的化学生物试剂投放量对水域污染进行更高效地治理。
然后通过帮助说明模块向工厂在线客服寻求帮助，解决使用过程中出现的错误或疑难问题。
所有的数据采集后均通过GPRS网络上传至云端平台，在云端平台输入现场设备的地址即可在监测与查询到设备采的数据信息，因地址输入格式要求过高还可输入该设备的标识码进行此调取操作，实现现场与远程双控制的方法，该控制方法能对水污染进行更加高效的控制，在轻微污染时可采取远程监控的方式，现场甚至不需要人力的参与，当有重污染情况的发生再派出工作人员现场操作，大大节省人力物力的浪费。
附图说明
图1是本发明中系统的功能示意图，图2是本发明中设备与平台传输示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统及控制方法，为使本发明的目的、技术方案及运用效果更加明确，以下对本发明进一步的详细说明。
本发明提供了一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统，如图1所示的，其包括用户登录模块2、实时监测模块3、数据查询模块4、参数设置模块5、污染等级与划分处理模块6与帮助说明模块7，所述用户登录模块2由用户登录、用户切换和退出用户三部分组成，实时监测模块3由化学需氧量COD监测、酸碱度PH监测、氨氮NHN监测、污水温度T监测与刷新数据四部分组成；所述数据查询模块4由起始时间、结束时间、查询与数据导出组成；所述参数设置模块5由参数正常范围设置、系统设置与密码设置组成，其中参数正常范围设置由COD设置、PH设置、NHN设置与T设置组成，系统设置由地址设置、标识码设置组成，密码设置由修改密码、密码确认组成；所述污染等级划分与处理模块6由污染等级划分、投放试剂选择组成；所述帮助说明模块7由常见问题及解决方法、人工客服帮助组成。
更进一步的，用户登录模块2判断登录用户的用户名及密码是否正确，若两者均正确则正常登录，登录后根据登录账号的级别开放权限，账号级别分为高级用户和普通用户，其中高级用户的权限为最高，获得系统的所有监测查询及设置权限，普通用户则不开放设置权限，其他功能正常使用，点击用户切换按钮可进行用户切换，点击退出用户则回到系统初始界面。
更进一步的，实时监测模块3使用传感器模块获得数据，传感器模块包括化学需氧量COD传感器、酸碱度PH传感器、氨氮NHN传感器和污水温度T传感器，获得的相应检测水域的化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据分别在显示屏上进行显示；且该数据每隔五分钟会进行一次自动刷新，也可根据需要自行手动刷新。
更进一步的，数据查询模块4可以查询以往曾经获得的历史数据，并通过输入起始日期和终止日期点击查询即可得到某一时间点或段的数据，该模块同时支持数据导出功能，导出格式为Excel表格,根据参数设置模块设置5的数据正常范围，若某个时间点数据超出设置范围，该行数据会被自动标红。
更进一步的，参数设置模块5用于设置各种参数，该模块下分三个小模块，分别为数据报警设置、监测点IP地址设置以及密码设置，数据报警设置里面输入COD、PH、NHN、T各参数的正常参考范围，方便与获得数据进行比对从而标注出异常数据，若有异常数据出现系统会自动报警。
如图2所示，现场设备8监测点IP地址设置可以使云端平台9调用众多检测水域的其中某一监测点数据，进行多个监测点对一个平台的工作方式，在云端平台9输入该现场设备8监测点的地址即可调取该点数据，另外因地址输入格式麻烦易出错，每个地址还可对应一个标识码，可直接通过输入每个监测点的标识码进行数据的调取查询；密码设置里面可以通过输入账户和原密码对已有账号密码进行修改和重设。
如图1所示污染等级划分与处理模块6根据相应水域的各参数进行污染等级划分，将水域污染等级按要求划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，Ⅰ-Ⅲ污染程度依次增加，对Ⅰ级污染水域不进行干预，让其自行生态循环修复，Ⅱ级和Ⅲ级污染水域则需采取人工介入的方式，该模块连接现场投放装置，根据轻微污染少投放，重大污染多投放的原则选择向污染水域投放化学或生物试剂，根据需要选择不同试剂的投放量，水污染等级划分与处理模块7可控制现场投放装置，可进行更高效和及时的控制。
更进一步的帮助说明模块7列出一些常见问题及解决方法，该模块还连接生产该设备厂家的线上联系地址，同时厂家设有在线客服，如在使用设备过程中出现其他疑难问题，可向客服进行咨询了解。
本发明还提供了应用上述控制系统的控制方法，其包括以下步骤：用户登录模块2通过帐号与密码登录该系统，若账号或密码不正确则不给予登录权限，若正确可成功登录该系统，其中不同的账户类别所能查看的功能窗口不同，高级账户可以获得比其他类别更多的查看窗口权限，后期可操控的权限也会更多。
然后通过实时监测模块3查看化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据，监测其是否超过正常范围。
然后通过数据查询模块4查询历史数据，若有需要可与现有数据进行比对，其中所有数据皆可以Excel表格形式导出，若有异常数据则该数据显示为红色。
然后通过参数设置模块5设置各数据的正常参考范围，能与现有采集数据进行更清晰的对比，可通过设置系统平台的地址调出所需水域系统数据以及修改账户的密码。
然后通过污染等级划分与治理模块6将水域污染程度划分为三个等级，根据污染等级选择适量的化学生物试剂投放量对水域污染进行更高效地治理。
然后通过帮助说明模块7向工厂在线客服寻求帮助，解决使用过程中出现的错误或疑难问题。
如图2所示，所有的数据被现场设备8采集后均通过GPRS网络上传至云端平台9，在云端平台9输入现场设备8的地址即可在监测与查询到设备采的数据信息，因地址输入格式要求过高还可输入该设备的标识码进行此调取操作，实现现场与远程双控制的方法，该控制方法能对水污染进行更加高效的控制，在轻微污染时可采取远程监控的方式，现场甚至不需要人力的参与，当有重污染情况的发生再派出工作人员现场操作，大大节省人力物力的浪费。
为了更进一步的描述本发明，以下对系统显示界面进行更详尽的说明。
设计登录界面时，通过新建窗体、按钮、文本操作设计登录窗口，从上到下为用户账户和用户密码两个填写选项，下方置有确认、取消两个按钮。
设计主界面时，插入山水图作为背景图片，工具栏左上角从左到右依次为实时监测、数据查询、参数设置、帮助说明、等级划分与处理五个选项，单击各选项即可进入下一步操作，右上角设有用户操作选项，点击有用户切换和退出用户两个按钮。
设计监测界面时，界面显示化学需氧量COD(mg/L)、酸碱度PH、氨氮NHN(mg/L)、污水温度T(℃)四个数据窗口，下方设有刷新数据按钮并显示上一次刷新数据的时间。
设计查询界面时，上方为查询条件选项，其中包括起始时间输入、终止时间输入文本框和查询按钮，下方为查询结果显示，数据以表格形式显示，表格第一列依次为日期、COD、PH、NHN、T和备注，查询条件和查询结果中间以横线隔开。
设计参数设置界面时，左上角设有范围设置、地址设置和密码设置三个选项，单击进行下一步操作，范围设置内有四个检测数据的文本输入框和确认、取消按钮，地址设置内有平台地址和标识码输入框及确认取消按钮，密码设置内设有原登陆账号、原登陆密码、新登陆密码和密码确认输入框及确认取消按钮。
设计等级划分界面时，有污染程度输入框及投放试剂选择框，投放试剂选择框内有化学试剂和生物试剂两个选择项，并在每个选择项后面可填写投放量。
设计帮助界面时，有常见问题及解决方法选项和联系客服按钮。
Claims (2)
1.一种用于水质监测的多参数环保控制系统，其特征在于：包括用户登录模块（2）、实时监测模块（3）、数据查询模块（4）、参数设置模块（5）、污染等级划分与处理模块（6）和帮助说明模块（7）；所述用户登录模块（2）由用户登录、用户切换和退出用户三部分组成，实时监测模块（3）由化学需氧量COD监测、酸碱度PH监测、氨氮NHN监测、污水温度T监测与刷新数据四部分组成；所述数据查询模块（4）由起始时间、结束时间、查询与数据导出组成；所述参数设置模块（5）由参数正常范围设置、系统设置与密码设置组成，其中参数正常范围设置由COD设置、PH设置、NHN设置与T设置组成，系统设置由地址设置、标识码设置组成，密码设置由修改密码、密码确认组成；所述污染等级划分与处理模块（6）由污染等级划分、投放试剂选择组成；所述帮助说明模块（7）由常见问题及解决方法、人工客服帮助组成；
用户登录模块（2）判断登录用户的用户名及密码是否正确，若两者正确则根据登录账号的级别开放权限，账号级别分为高级用户和普通用户，其中高级用户的权限为最高，获得系统的所有监测查询及设置权限，普通用户则不开放设置权限，其他功能正常使用；
实时监测模块（3）使用传感器模块获得数据，将获得的相应检测水域的化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据分别在显示屏上进行显示，且该数据每隔五分钟会进行一次刷新，保证了检测数据的准确性，同时兼有高时效性和可靠性，使工作人员能够对水域水污染情况进行实时监测；
数据查询模块（4）可以查询以往曾经获得的历史数据，并可以通过输入起始日期和终止日期查询某一时间点或段的数据，该模块同时支持数据导出功能，导出格式为Excel表格,根据参数设置模块（5）设置的数据正常范围，若某个时间点数据超出设置范围，该行数据会被自动标红；
参数设置模块（5）用于设置各种参数，该模块下分三个小模块，分别为数据报警设置、监测点IP地址设置以及密码设置，数据报警设置里面输入各参数的正常参考范围，方便与获得数据进行比对从而标注出异常数据，若有异常数据出现系统会自动报警，在云端平台输入监测点IP地址可以调用众多检测水域的其中某一监测点数据，进行多个监测点对一个平台的工作方式，在云端平台输入该监测点的地址即可调取该点数据，另外因地址输入格式麻烦易出错，每个地址还可对应一个标识码，可直接通过输入每个监测点的标识码进行数据的调取查询，密码设置里面可以通过输入账户和原密码对已有账号密码进行修改和重设；
污染等级划分与处理模块（6）根据相应水域的各参数进行污染等级划分，将水域污染等级按要求划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，Ⅰ-Ⅲ污染程度依次增加，对Ⅰ级污染水域不进行干预，让其自行生态循环修复，Ⅱ级和Ⅲ级污染水域则需采取人工介入的方式，该模块连接现场投放装置，根据轻微污染少投放，重大污染多投放的原则向污染水域投放化学或生物试剂，其中化学修复通过投放表面活性剂增加土质有机物溶解度，生物修复通过投放微生物增加污染物分解速度，根据需要选择不同的投放量，水污染等级划分与处理模块可控制现场投放装置，可进行更高效和及时的控制；
帮助说明模块（7）列出一些常见问题及解决方法，该模块还连接生产该设备厂家的线上联系地址，同时厂家设有在线客服，如在使用设备过程中出现其他疑难问题，可向客服进行咨询了解。
2.一种应用权利要求1所述控制系统的控制方法，其包括以下步骤：
首先通过帐号与密码登录该系统，若账号或密码不正确则不给予登录权限，若正确可成功登录该系统，其中不同的账户类别所能查看的功能窗口不同，高级账户可以获得比其他类别更多的查看窗口权限，后期可操控的权限也会更多；
然后通过实时监测模块（3）查看化学需氧量、酸碱度、氨氮量和温度四项数据，监测其是否超过正常范围；
然后通过数据查询模块（4）查询历史数据，若有需要可与现有数据进行比对，其中所有数据皆可以Excel表格形式导出，若有异常数据则该数据显示为红色；
然后通过参数设置模块（5）设置各数据的正常参考范围，能与现有采集数据进行更清晰的对比，可通过设置云端平台的调取地址，若在平台输入该地址则可远程调出该水域系统数据，也可用更为简略的标识码代替地址，以及修改账户的密码；
然后通过污染等级划分与治理模块（6）将水域污染程度划分为三个等级，根据污染等级选择适量的化学生物试剂投放量对水域污染进行更高效地治理；
然后通过帮助说明模块（7）向工厂在线客服寻求帮助，解决使用过程中出现的错误或疑难问题；
所有的数据采集后均通过GPRS网络上传至云端平台（9），在云端平台（9）输入现场设备（8）的地址或标识码即可在监测与查询到设备采集的数据信息，实现现场与远程双控制的方法，该控制方法能对水污染进行更加高效的控制，在轻微污染时可采取远程监控的方式，现场甚至不需要人力的参与，当有重污染情况的发生再派出工作人员现场操作，大大节省人力物力的浪费。
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