CN112595823A - 一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统，属于水质监测技术领域，包括采集单元、监测单元、数据采集及传输单元以及数据接收及管理单元，所述采集单元的一端连通至污水明渠中，采集单元的另一端与监测单元连通，所述监测单元的输出端与数据采集及传输单元的输入端电性连接，所述数据采集及传输单元的输出端与数据接收及管理单元的输入端通过网络信号连接；能够实现对排污口的COD、氨氮、总磷、总氮等监测因子的24小时全自动连续在线监测，及时准确的了解本企业的排污和治理的基本情况，亦能方便国家、省、市、企业等各级相关环保部门实时了解本企业的排污情况，及时决策和采取相应措施。
Description
技术领域
本发明属于水质监测技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统。
背景技术
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。
目前，工厂企业等污水经处理后会通过排污口进行排放，在对污水进行监测时，需要工作人员去现场采集污水样本，再将污水样本进行检测，检测效率低下，不能实现全天候监测工作，不能够准确了解工厂或企业的排污和治理的基本情况，相关环保部门无法实时了解本企业的排污情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统，包括采集单元、监测单元、数据采集及传输单元以及数据接收及管理单元，所述采集单元的一端连通至污水明渠中，采集单元的另一端与监测单元连通，所述监测单元的输出端与数据采集及传输单元的输入端电性连接，所述数据采集及传输单元的输出端与数据接收及管理单元的输入端通过网络信号连接。
方案中需要说明的是：
均为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制。
作为一种优选的实施方式，所述污水明渠上安装有安装架，且安装架上通过固定杆安装有超声波液位探头，污水明渠内安装有巴歇尔槽，且超声波液位探头处于巴歇尔槽内，污水明渠的一侧壁上连接有进水管，污水明渠的另一侧壁上连接有出水管。
作为一种优选的实施方式，所述采集单元主要由自吸泵和采样管路组成，所述自吸泵安装在采样管路中，采样管路的一端连通至污水明渠中。
作为一种优选的实施方式，所述监测单元主要由COD在线监测仪、明渠流量计、氨氮在线分析仪以及其它设备采样仪组成，其它设备采样仪主要由总磷在线监测仪以及总氨在线监测仪组成。
作为一种优选的实施方式，所述数据采集及传输单元主要由数据采集器以及GPRS模块组成，数据采集器的输出端与GPRS模块的输入端电性连接。
作为一种优选的实施方式，所述数据接收及管理单元包括企业计算机、环保部门计算机以及运营单位计算机。
作为一种优选的实施方式，所述监测单元和数据采集及传输单元均安装在监测站房内。
作为一种优选的实施方式，所述巴歇尔槽具体采用玻璃钢材质，且巴歇尔槽的内表壁光滑无毛刺，巴歇尔槽的壁厚至少为8mm，巴歇尔槽具体由收缩段、吼道段以及扩散段组成，且巴歇尔槽位于吼道段以及扩散段处的底部呈凹陷结构。
与现有技术相比，本发明提供的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，至少包括如下有益效果：
污水流经污水明渠后，利用采集单元中的自吸泵工作，通过采样管路将污水样品送至监测单元内，在COD在线监测仪、明渠流量计、氨氮在线分析仪以及其它设备采样仪的作用下，对污水样品进行检测分析工作，检测分析后的数据再通过数据采集器和GPRS模块的作用上传至网络，最后由企业计算机、环保部门计算机和运营单位计算机连入网络进行数据查看，可进行实时的污水监测工作，通过该系统的建设完成，能够实现对排污口的COD、氨氮、总磷、总氮等监测因子的24小时全自动连续在线监测，及时准确的了解本企业的排污和治理的基本情况，对企业环境成本估算和治理流程管理具有重要的参考价值，亦能方便国家、省、市、企业等各级相关环保部门实时了解本企业的排污情况，及时决策和采取相应措施。
附图说明
图1为本发明的系统图；
图2为本发明污水实时监测以及数据上传的模块框图；
图3为本发明污水明渠与采集单元以及监测单元之间的结构示意图；
图4为本发明巴歇尔槽侧视截面的结构示意图；
图5为本发明巴歇尔槽俯视的结构示意图。
图中：1、采集单元；101、自吸泵；102、采样管路；2、监测单元；201、COD在线监测仪；202、明渠流量计；203、氨氮在线分析仪；204、其它设备采样仪；2041、总磷在线监测仪；2042、总氨在线监测仪；3、数据采集及传输单元；301、数据采集器；302、GPRS模块；4、数据接收及管理单元；401、企业计算机；402、环保部门计算机；403、运营单位计算机；5、污水明渠；6、安装架；7、固定杆；8、超声波液位探头；9、巴歇尔槽；10、进水管；11、出水管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统，包括采集单元1、监测单元2、数据采集及传输单元3以及数据接收及管理单元4，采集单元1的一端连通至污水明渠5中，污水明渠5上安装有安装架6，且安装架6上通过固定杆7安装有超声波液位探头8，污水明渠5内安装有巴歇尔槽9，且超声波液位探头8处于巴歇尔槽9内，污水明渠5的一侧壁上连接有进水管10，污水明渠5的另一侧壁上连接有出水管11(见图3)；利用超声波液位探头8可实时监测污水明渠5内水位的高度。
巴歇尔槽9具体采用玻璃钢材质，且巴歇尔槽9的内表壁光滑无毛刺，巴歇尔槽9的壁厚至少为8mm，巴歇尔槽9具体由收缩段、吼道段以及扩散段组成，且巴歇尔槽9位于吼道段以及扩散段处的底部呈凹陷结构(见图3、图4和图5)；玻璃钢材质更加环保，强度高，使用寿命长，收缩段、吼道段以及扩散段的设计可实现缓冲的目的，确保水流平稳的进入，从而提高超声波液位探头8的检测精度，避免降低检测误差，而凹陷结构的设计可使得出水迅速，不易形成滞流区域。
采集单元1主要由自吸泵101和采样管路102组成，自吸泵101安装在采样管路102中，采样管路102的一端连通至污水明渠5中(见图3)；利用采集单元1中的自吸泵101工作，通过采样管路102将污水样品送至监测单元2内。
采集单元1的另一端与监测单元2连通，监测单元2主要由COD在线监测仪201、明渠流量计202、氨氮在线分析仪203以及其它设备采样仪204组成，其它设备采样仪204主要由总磷在线监测仪2041以及总氨在线监测仪2042组成(见图2和图3)；在COD在线监测仪201、明渠流量计202、氨氮在线分析仪203以及其它设备采样仪204的作用下，对污水样品进行检测分析工作。
监测单元2的输出端与数据采集及传输单元3的输入端电性连接，数据采集及传输单元3主要由数据采集器301以及GPRS模块302组成，数据采集器301的输出端与GPRS模块302的输入端电性连接(见图3)；检测分析后的数据可通过数据采集器301和GPRS模块302的作用上传至网络。
数据采集及传输单元3的输出端与数据接收及管理单元4的输入端通过网络信号连接，数据接收及管理单元4包括企业计算机401、环保部门计算机402以及运营单位计算机403(见图2)；由企业计算机401、环保部门计算机402和运营单位计算机403连入网络进行数据查看，可进行实时的污水监测工作。
监测单元2和数据采集及传输单元3均安装在监测站房内(见图2)；可减小污水采样的滞后时间和增强系统稳定性，以及便于监控项目的安装工作。
在使用时，污水通过进水管10流经污水明渠5后，利用采集单元1中的自吸泵101工作，通过采样管路102将污水样品送至监测单元2内，在COD在线监测仪201、明渠流量计202、氨氮在线分析仪203以及其它设备采样仪204的作用下，对污水样品进行检测分析工作，检测分析后的数据再通过数据采集器301进行数据收集，在GPRS模块302的作用将数据上传至网络，最后由企业计算机401、环保部门计算机402和运营单位计算机403连入网络进行数据查看，可进行实时的污水监测工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网技术的远程环保在线监测系统，包括采集单元(1)、监测单元(2)、数据采集及传输单元(3)以及数据接收及管理单元(4)，其特征在于：所述采集单元(1)的一端连通至污水明渠(5)中，采集单元(1)的另一端与监测单元(2)连通，所述监测单元(2)的输出端与数据采集及传输单元(3)的输入端电性连接，所述数据采集及传输单元(3)的输出端与数据接收及管理单元(4)的输入端通过网络信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述污水明渠(5)上安装有安装架(6)，且安装架(6)上通过固定杆(7)安装有超声波液位探头(8)，污水明渠(5)内安装有巴歇尔槽(9)，且超声波液位探头(8)处于巴歇尔槽(9)内，污水明渠(5)的一侧壁上连接有进水管(10)，污水明渠(5)的另一侧壁上连接有出水管(11)。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述采集单元(1)主要由自吸泵(101)和采样管路(102)组成，所述自吸泵(101)安装在采样管路(102)中，采样管路(102)的一端连通至污水明渠(5)中。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述监测单元(2)主要由COD在线监测仪(201)、明渠流量计(202)、氨氮在线分析仪(203)以及其它设备采样仪(204)组成，其它设备采样仪(204)主要由总磷在线监测仪(2041)以及总氨在线监测仪(2042)组成。
5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述数据采集及传输单元(3)主要由数据采集器(301)以及GPRS模块(302)组成，数据采集器(301)的输出端与GPRS模块(302)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述数据接收及管理单元(4)包括企业计算机(401)、环保部门计算机(402)以及运营单位计算机(403)。
7.根据权利要求1所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述监测单元(2)和数据采集及传输单元(3)均安装在监测站房内。
8.根据权利要求2所述的基于物联网技术的远程环保在线监测系统，其特征在于：所述巴歇尔槽(9)具体采用玻璃钢材质，且巴歇尔槽(9)的内表壁光滑无毛刺，巴歇尔槽(9)的壁厚至少为8mm，巴歇尔槽(9)具体由收缩段、吼道段以及扩散段组成，且巴歇尔槽(9)位于吼道段以及扩散段处的底部呈凹陷结构。
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