CN112881630A - 一种基于协同通信的水质监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水质监测技术领域,具体涉及一种基于协同通信的水质监测系统,包括不同位置处用于被监测的第一水体、第二水体和第三水体,所述第一水体、第二水体和第三水体上均设置有采样单元,所述采样单元将第一水体、第二水体和第三水体上采取的水样分别输送至第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元。本发明设计的水质监测系统,适用于两种或两种以上的水体水质监测协同通信,具有智能化监测和智能化分析处理的优点,在使用过程中,能够避免某一水体水质出现问题时导致该位置生活区停水或无法正常使用的问题,且多个水体之间的水质监测,能够使得多个水体之间协同配合,互补供水。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测技术领域,具体为一种基于协同通信的水质监测系统。
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(江、河、湖、海和地下水)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,为客观的评价江河和海洋水质的状况,除上述监测项目外,有时需进行流速和流量的测定,同样的,还包括对生活用水的水质进行监测。
现有的对生活用水的水质监测系统,监测和分析处理都需要人为操作,且在使用过程中,当某一水体水质出现问题时,需得到反馈才能进行处理,进而使得该水体不能及时得到处理,易导致该位置生活区停水或无法正常使用的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于协同通信的水质监测系统,适用于两种或两种以上的水体水质监测协同通信,具有智能化监测和智能化分析处理的优点,且水质处理机构和互补供水系统的相互配合,在使用过程中,能够避免某一水体水质出现问题时导致该位置生活区停水或无法正常使用的问题,且多个水体之间的水质监测,能够使得多个水体之间协同配合,互补供水。
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
一种基于协同通信的水质监测系统,包括不同位置处用于被监测的第一水体、第二水体和第三水体,所述第一水体、第二水体和第三水体上均设置有采样单元,所述采样单元将第一水体、第二水体和第三水体上采取的水样分别输送至第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元,所述第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元的信号输出端与外部PLC控制器的信号输入端电性连接,所述PLC控制器的信号输出端电性连接外部云端数据库的信号输入端,所述云端数据库通过4G、5G或Wifi网络与外部监控终端的信号端电性连接,且云端数据库的信号输出端电性连接有AI数据分析单元,所述AI数据分析单元的信号输出端电性连接报警单元和AI智能管控单元的信号输入端,所述第一水体、第二水体和第三水体的外部均设置有水质处理机构;
所述互补供水系统包括与第一水体连通的第一供水管、与第二水体连通的第二供水管和与第三水体连通的第三供水管,所述第一供水管、第二供水管和第三供水管分别用于连通外部不同位置的生活用水箱,且第一供水管、第二供水管和第三供水管的任意两个管体之间均连接有两个相通管,每个相通管上均安装有液体电磁阀,且第一供水管、第二供水管和第三供水管的任意两个管体之间连接的两个相通管上的液体电磁阀均为反向输水设置;
所述水质处理机构包括设置处理剂存储箱,所述处理剂存储箱的内部设置有水处理剂,且处理剂存储箱与第一水体、第二水体和第三水体之间的连接管体上均安装有单向阀,所述单向阀的信号输入端与AI智能管控单元的信号输出端电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述采样单元具体为一种水体取样器,该水体取样器为一种筒状结构,且该水体取样器上设置有用于观察水样体积的刻度线。
作为本发明的一种优选技术方案,所述第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元均为一种内置单片机结构的水质检测仪,该单片机的输出端电性连接PLC控制器的输入端。
作为本发明的一种优选技术方案,所述报警单元具体为一种蜂鸣器或声光报警器,且报警单元发出的信号能够通过PLC控制器传输至监控终端。
作为本发明的一种优选技术方案,所述AI智能管控单元用于对AI数据分析单元分析的数据进行整理调控。
作为本发明的一种优选技术方案,所述处理剂存储箱与单向阀之间安装有抽液泵。
作为本发明的一种优选技术方案,所述处理剂存储箱为一种不锈钢材质的箱体结构,且处理剂存储箱上设置有用于加装试剂的端口,端口处采用端盖螺纹连接。
本发明提供了一种基于协同通信的水质监测系统,具备以下有益效果:
1、本发明设计的水质监测系统,适用于两种或两种以上的水体水质监测协同通信,通过采样单元将第一水体、第二水体和第三水体上采取的水样分别输送至第一检测单元、第二检测单元和第三检测单元上进行水质检测,水质检测的结果通过PLC控制器上传至云端数据库,操作者可通过监控终端远程获取水质检测结果,并进行人为操作或后续通过AI数据分析单元对水质检测数据进行智能分析,在智能分析结束后通过AI智能管控单元对AI数据分析单元分析的数据进行整理调控,进而便于在收到检测结果后,对不同位置的水体进行管理控制,具有智能化监测和智能化分析处理的优点。
2、基于AI智能管控单元,管控项目具体包括水质处理机构和互补供水系统,当某一水体质量出现问题时,互补供水系统首先进行干预,使该水体的水不再继续供应生活用水箱,而通过其他位置的水体对该位置的生活用水箱进行供水,水质出现问题的水体通过水质处理机构进行水质处理,即合理的通过打开该位置上的单向阀,使处理剂存储箱内部的水处理剂能够进入该水体内部进行水质处理,直到水质监测数据显示该位置水体的水质合格后,取消其他位置水体与该位置上生活用水箱的供水,进而使得在使用过程中,能够避免某一水体水质出现问题时导致该位置生活区停水或无法正常使用的问题,且多个水体之间的水质监测,能够使得多个水体之间协同配合,互补供水。
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是本发明的系统图;
图2是本发明中互补供水系统的结构示意图。
图中:1、第一水体;2、第二水体;3、第三水体;4、互补供水系统;5、采样单元;6、第一检测单元;7、第二检测单元;8、第三检测单元;9、PLC控制器;10、云端数据库;11、监控终端;12、AI数据分析单元;13、报警单元;14、AI智能管控单元;15、处理剂存储箱;16、单向阀;17、水处理剂;18、第一供水管;19、第二供水管;20、第三供水管;21、生活用水箱;22、液体电磁阀。
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1-2所示,一种基于协同通信的水质监测系统,包括不同位置处用于被监测的第一水体1、第二水体2和第三水体3,所述第一水体1、第二水体2和第三水体3上均设置有采样单元5,所述采样单元5将第一水体1、第二水体2和第三水体3上采取的水样分别输送至第一检测单元6、第二检测单元7和第三检测单元8,所述第一检测单元6、第二检测单元7和第三检测单元8的信号输出端与外部PLC控制器9的信号输入端电性连接,所述PLC控制器9的信号输出端电性连接外部云端数据库10的信号输入端,所述云端数据库10通过4G、5G或Wifi网络与外部监控终端11的信号端电性连接,且云端数据库10的信号输出端电性连接有AI数据分析单元12,所述AI数据分析单元12的信号输出端电性连接报警单元13和AI智能管控单元14的信号输入端,所述第一水体1、第二水体2和第三水体3的外部均设置有水质处理机构;
所述互补供水系统4包括与第一水体1连通的第一供水管18、与第二水体2连通的第二供水管19和与第三水体3连通的第三供水管20,所述第一供水管18、第二供水管19和第三供水管20分别用于连通外部不同位置的生活用水箱21,且第一供水管18、第二供水管19和第三供水管20的任意两个管体之间均连接有两个相通管,每个相通管上均安装有液体电磁阀22,且第一供水管18、第二供水管19和第三供水管20的任意两个管体之间连接的两个相通管上的液体电磁阀22均为反向输水设置;
所述水质处理机构包括设置处理剂存储箱15,所述处理剂存储箱15的内部设置有水处理剂17,且处理剂存储箱15与第一水体1、第二水体2和第三水体3之间的连接管体上均安装有单向阀16,所述单向阀16的信号输入端与AI智能管控单元14的信号输出端电性连接。
其中,所述采样单元5具体为一种水体取样器,该水体取样器为一种筒状结构,且该水体取样器上设置有用于观察水样体积的刻度线,便于操作者根据需要对水样抽取量进行控制。
其中,所述第一检测单元6、第二检测单元7和第三检测单元8均为一种内置单片机结构的水质检测仪,该单片机的输出端电性连接PLC控制器9的输入端,便于对采样单元5所取的水样进行检测。
其中,所述报警单元13具体为一种蜂鸣器或声光报警器,且报警单元13发出的信号能够通过PLC控制器9传输至监控终端11。
其中,所述AI智能管控单元14用于对AI数据分析单元12分析的数据进行整理调控,进而便于在收到检测结果后,对不同位置的水体进行管理控制。
其中,所述处理剂存储箱15与单向阀16之间安装有抽液泵,方便为水处理剂17的抽出提供动力。
其中,所述处理剂存储箱15为一种不锈钢材质的箱体结构,且处理剂存储箱15上设置有用于加装试剂的端口,端口处采用端盖螺纹连接。
工作原理:本发明设计的水质监测系统,整体上对不同位置的水质,如图1-2所示,本发明示出了三种水体之间的协同通信方案,具体到实际应用中,本方案适用于两种或两种以上的水体水质监测协同通信,本实施方式中,通过采样单元5将第一水体1、第二水体2和第三水体3上采取的水样分别输送至第一检测单元6、第二检测单元7和第三检测单元8上进行水质检测,水质检测的结果通过PLC控制器9上传至云端数据库10,操作者可通过监控终端11远程获取水质检测结果,并进行人为操作或后续通过AI数据分析单元12对水质检测数据进行智能分析,在智能分析结束后通过AI智能管控单元14对AI数据分析单元12分析的数据进行整理调控,进而便于在收到检测结果后,对不同位置的水体进行管理控制,管控项目具体包括水质处理机构和互补供水系统4,当某一水体质量出现问题时,互补供水系统4首先进行干预,使该水体的水不再继续供应生活用水箱21,而通过其他位置的水体对该位置的生活用水箱21进行供水,水质出现问题的水体通过水质处理机构进行水质处理,即合理的通过打开该位置上的单向阀16,使处理剂存储箱15内部的水处理剂能够进入该水体内部进行水质处理,直到水质监测数据显示该位置水体的水质合格后,取消其他位置水体与该位置上生活用水箱21的供水,进而使得在使用过程中,能够避免某一水体水质出现问题时导致该位置生活区停水或无法正常使用的问题,且多个水体之间的水质监测,能够使得多个水体之间协同配合,互补供水。
最后应说明的是:在本发明的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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,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。
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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (7)
1.一种基于协同通信的水质监测系统,包括不同位置处用于被监测的第一水体(1)、第二水体(2)和第三水体(3),其特征在于,所述第一水体(1)、第二水体(2)和第三水体(3)上均设置有采样单元(5),所述采样单元(5)将第一水体(1)、第二水体(2)和第三水体(3)上采取的水样分别输送至第一检测单元(6)、第二检测单元(7)和第三检测单元(8),所述第一检测单元(6)、第二检测单元(7)和第三检测单元(8)的信号输出端与外部PLC控制器(9)的信号输入端电性连接,所述PLC控制器(9)的信号输出端电性连接外部云端数据库(10)的信号输入端,所述云端数据库(10)通过4G、5G或Wifi网络与外部监控终端(11)的信号端电性连接,且云端数据库(10)的信号输出端电性连接有AI数据分析单元(12),所述AI数据分析单元(12)的信号输出端电性连接报警单元(13)和AI智能管控单元(14)的信号输入端,所述第一水体(1)、第二水体(2)和第三水体(3)的外部均设置有水质处理机构;
所述互补供水系统(4)包括与第一水体(1)连通的第一供水管(18)、与第二水体(2)连通的第二供水管(19)和与第三水体(3)连通的第三供水管(20),所述第一供水管(18)、第二供水管(19)和第三供水管(20)分别用于连通外部不同位置的生活用水箱(21),且第一供水管(18)、第二供水管(19)和第三供水管(20)的任意两个管体之间均连接有两个相通管,每个相通管上均安装有液体电磁阀(22),且第一供水管(18)、第二供水管(19)和第三供水管(20)的任意两个管体之间连接的两个相通管上的液体电磁阀(22)均为反向输水设置;
所述水质处理机构包括设置处理剂存储箱(15),所述处理剂存储箱(15)的内部设置有水处理剂(17),且处理剂存储箱(15)与第一水体(1)、第二水体(2)和第三水体(3)之间的连接管体上均安装有单向阀(16),所述单向阀(16)的信号输入端与AI智能管控单元(14)的信号输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述采样单元(5)具体为一种水体取样器,该水体取样器为一种筒状结构,且该水体取样器上设置有用于观察水样体积的刻度线。
3.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述第一检测单元(6)、第二检测单元(7)和第三检测单元(8)均为一种内置单片机结构的水质检测仪,该单片机的输出端电性连接PLC控制器(9)的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述报警单元(13)具体为一种蜂鸣器或声光报警器,且报警单元(13)发出的信号能够通过PLC控制器(9)传输至监控终端(11)。
5.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述AI智能管控单元(14)用于对AI数据分析单元(12)分析的数据进行整理调控。
6.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述处理剂存储箱(15)与单向阀(16)之间安装有抽液泵。
7.根据权利要求1所述的一种基于协同通信的水质监测系统,其特征在于,所述处理剂存储箱(15)为一种不锈钢材质的箱体结构,且处理剂存储箱(15)上设置有用于加装试剂的端口,端口处采用端盖螺纹连接。
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