CN114354869A - 水质监测分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种水质监测分析系统及方法，所述水质监测分析系统包括人体检测模块、主控模块、显示模块、泵阀驱动控制模块、计量模块、测量模块及数据处理模块；所述人体检测模块用以检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至所述主控模块；所述主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄屏；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；所述数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生。本发明提出的水质监测分析系统及方法，可有效降低综合能量消耗。
Description
技术领域
本发明属于水质监测技术领域，涉及一种监测分析系统，尤其涉及一种水质监测分析系 统及方法。
背景技术
目前国内外水质监测分析仪表的重点都放在性能指标上为了达到相关的性能指标，温度 的变化会影响仪表的性能指标，因此需要配套相应的空调系统来保障仪表的运行环境。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的水质监测方式，以便克服现有水质监测方式存在 的上述至少部分缺陷。
发明内容
本发明提供一种水质监测分析系统及方法，可有效降低综合能量消耗。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
一种水质监测分析系统，所述水质监测分析系统包括：人体检测模块、主控模块、显示 模块、泵阀驱动控制模块、计量模块、测量模块及数据处理模块；
所述人体检测模块连接主控制模块，所述主控模块分别连接显示模块、泵阀驱动控制模 块、计量模块及检测模块；
所述人体检测模块用以检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至所述 主控模块；
所述主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄 屏，适当合理的降低屏幕功耗；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；
所述泵阀驱动控制模块根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块完成进样采集；
所述测量模块根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集；
所述数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PI D 加热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋于 稳定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1 为前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设 定常数。
作为本发明的一种实施方式，其中，Et1为前一个一分钟比色光强能量平均值，Et为当前 一分钟比色光强能量平均值，E0为常数100。
作为本发明的一种实施方式，所述水质监测分析系统进一步包括供电模块、报警模块及 通讯模块；所述供电模块分别连接显示模块、泵阀驱动控制模块、计量模块、测量模块及数 据处理模块；
所述供电模块用以根据主控模块指令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性限定 各模块工作时长，降低各模块功耗；
所述报警模块用以在异常时发送报警信号，作为系统运行过程中的异常处理中心；
所述通信模块采用低功耗模块主要为窄带物联网NB-Iot模块；所述窄带物联网NB-IoT 模块支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。
作为本发明的一种实施方式，所述供电模块用以按流路中设计使用到的各耗电模块动作， 按需上电，流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
作为本发明的一种实施方式，所述数据处理模块用以根据水样信号完成测量分析，使用 毫秒级的实时数据分析来控制消解反应池PI D加热控制时长降低消解时不必要功耗产生。
根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种水质监测分析方法，所述水质监测 分析方法包括：
人体检测模块检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至主控模块；
主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄屏， 适当合理的降低屏幕功耗；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；
泵阀驱动控制模块根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块完成进样采集；
测量模块根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集；
数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PI D加 热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋于稳 定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1为 前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设定 常数。
作为本发明的一种实施方式，其中，Et1为前一个一分钟比色光强能量平均值，Et为当前 一分钟比色光强能量平均值，E0为常数100。
作为本发明的一种实施方式，所述水质监测分析方法进一步包括：供电模块根据主控模 块指令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性限定各模块工作时长，降低各模块功耗。
作为本发明的一种实施方式，供电控制步骤中，按流路中设计使用到的各耗电模块动作， 按需上电，流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
本发明的有益效果在于：本发明提出的水质监测分析系统及方法，可有效降低综合能量 消耗。在本发明的一种使用场景中，能量消耗降幅达50％以上。
附图说明
图1为本发明一实施例中水质监测分析系统的组成示意图。
图2为本发明一实施例中水质监测分析方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理 解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同 或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范 围内。
说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实 现的顺序限制。说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
本发明揭示了一种水质监测分析系统，图1为本发明一实施例中水质监测分析系统的组 成示意图；请参阅图1，所述水质监测分析系统包括：人体检测模块1、主控模块2、显示模 块3、泵阀驱动控制模块4、计量模块5、测量模块6及数据处理模块7；
所述人体检测模块1连接主控制模块2，所述主控模块2分别连接显示模块3、泵阀驱动 控制模块4、计量模块5及检测模块6。
所述人体检测模块1用以检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至所 述主控模块2。所述主控模块2通过人体检测模块1触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示， 人走屏幕熄屏，适当合理的降低屏幕功耗；显示模块3显示仪表实时信号，测量数据等数据。
所述泵阀驱动控制模块4根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块5完成进样采集； 所述测量模块6根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集。
所述数据处理模块7根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池 PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋 于稳定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1 为前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设 定常数。在一实施例中，Et1为前一个一分钟(当然也可以是其他时间段)比色光强能量平均 值，Et为当前一分钟比色光强能量平均值，E0为常数100。
在本发明的一实施例中，所述水质监测分析系统进一步包括供电模块8、报警模块9及通 讯模块10；所述供电模块8分别连接显示模块3、泵阀驱动控制模块4、计量模块5、测量模 块6、数据处理模块7。
所述供电模块8用以根据主控模块2指令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性 可根据设定算法限定各模块工作时长，降低各模块功耗；
在一实施例中，所述供电模块8用以按流路中设计使用到的各耗电模块(包括显示模块3、 泵阀驱动控制模块4、计量模块5、测量模块6、数据处理模块7、报警模块9及通讯模块10 等)动作，按需上电，流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
所述报警模块9用以在异常时发送报警信号，作为系统运行过程中的异常处理中心；所 述通信模块采用低功耗模块主要为窄带物联网NB-Iot模块；所述窄带物联网NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是物联网(IoT)领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域 网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。
在本发明的一实施例中，所述数据处理模块用以根据水样信号完成测量分析，使用毫秒 级的实时数据分析来控制消解反应池PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生。
本发明进一步揭示一种水质监测分析方法，图2为本发明一实施例中水质监测分析方法 的流程图；请参阅图2，所述水质监测分析方法包括：
人体检测模块检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至主控模块；
主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄屏， 适当合理的降低屏幕功耗；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；
泵阀驱动控制模块根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块完成进样采集；
测量模块根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集；
数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PI D加 热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋于稳 定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1为 前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设定 常数。在一实施例中，Et1为前一个一分钟比色光强能量平均值，Et为当前一分钟比色光强能 量平均值，E0为常数100。
在本发明的一实施例中，所述水质监测分析方法进一步包括：供电模块根据主控模块指 令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性限定各模块工作时长，降低各模块功耗。
在一实施例中，供电控制步骤中，按流路中设计使用到的各耗电模块动作，按需上电， 流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
本发明基于毫秒级快速关断，实现节能全天候运行。得益于硬件设计天然支持节能效率 最大化，PowerStar2.0支持以毫秒级的颗粒度基于业务负载进行节能关断，使得从仅闲时节 能扩展到全天都可节能；并通过预估业务所需体验速率，在满足用户体验需求的基础上，精 准深度关断，进一步提升全天节能时长。
本发明基于多维协同，实现时空频功全域节能。在PowerStar2.0方案中，全新引入了功 率控制作为符号、通道、载波之外的节能第四维度；在保证用户体验的前提下，通过增加调 度资源来减小射频模块发射功率，进而实现更高层次网络节能。
本发明基于秒级寻优，KPI性能有保障。PowerStar2.0引入基站智能化实现更为精细和 快速的KPI性能寻优和节能寻优。在网络性能需求发生变化时，基站和网络通过智能预测和 寻优以秒级粒度变更休眠策略，进而在最大化节能收益的同时，保障网络性能。
综上所述，本发明提出的水质监测分析系统及方法，可有效降低综合能量消耗。在本发 明的一种使用场景中，能量消耗降幅达50％以上。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施；例如，可采用专用 集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申 请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括 相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中；例如，RAM存储器，磁或光驱动器或 软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现；例如，作为与处理 器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中 的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾， 都应当认为是本说明书记载的范围。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实 施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点 的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本 领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清 楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、 比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对 这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (9)
1.一种水质监测分析系统，其特征在于，所述水质监测分析系统包括：人体检测模块、主控模块、显示模块、泵阀驱动控制模块、计量模块、测量模块及数据处理模块；
所述人体检测模块连接主控制模块，所述主控模块分别连接显示模块、泵阀驱动控制模块、计量模块及检测模块；
所述人体检测模块用以检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至所述主控模块；
所述主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄屏，适当合理的降低屏幕功耗；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；
所述泵阀驱动控制模块根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块完成进样采集；
所述测量模块根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集；
所述数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋于稳定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1为前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设定常数。
2.根据权利要求1所述的水质监测分析系统，其特征在于：
其中，Et1为前一个一分钟比色光强能量平均值，Et为当前一分钟比色光强能量平均值，E0为常数100。
3.根据权利要求1所述的水质监测分析系统，其特征在于：
所述水质监测分析系统进一步包括供电模块、报警模块及通讯模块；所述供电模块分别连接显示模块、泵阀驱动控制模块、计量模块、测量模块及数据处理模块；
所述供电模块用以根据主控模块指令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性限定各模块工作时长，降低各模块功耗；
所述报警模块用以在异常时发送报警信号，作为系统运行过程中的异常处理中心；
所述通信模块采用低功耗模块主要为窄带物联网NB-Iot模块；所述窄带物联网NB-IoT模块支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。
4.根据权利要求1所述的水质监测分析系统，其特征在于：
所述供电模块用以按流路中设计使用到的各耗电模块动作，按需上电，流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
5.根据权利要求1所述的水质监测分析系统，其特征在于：
所述数据处理模块用以根据水样信号完成测量分析，使用毫秒级的实时数据分析来控制消解反应池PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生。
6.一种水质监测分析方法，其特征在于，所述水质监测分析方法包括：
人体检测模块检测设定区域内是否有人体活动，并将检测到的信号发送至主控模块；
主控模块通过人体检测模块触发显示模块工作，即人来屏幕点亮显示，人走屏幕熄屏，适当合理的降低屏幕功耗；显示模块显示仪表实时信号，测量数据等数据；
泵阀驱动控制模块根据进样系统流路，控制泵阀配合计量模块完成进样采集；
测量模块根据不同测量因子模块不同，完成水样信号的采集；
数据处理模块根据水样信号完成测量分析，使用实时数据分析来控制消解反应池PID加热控制时长降低消解时不必要功耗产生；通过比色光源检测出光强是否趋于稳定，若趋于稳定，则提前完成此次消解过程；若|(Et1-Et)|<E0，则判断光强趋于稳定；其中，Et1为前一设定时间段比色光强能量平均值，Et为当前设定时间段比色光强能量平均值，E0为设定常数。
7.根据权利要求6所述的水质监测分析方法，其特征在于：
其中，Et1为前一个一分钟比色光强能量平均值，Et为当前一分钟比色光强能量平均值，E0为常数100。
8.根据权利要求6所述的水质监测分析方法，其特征在于：
所述水质监测分析方法进一步包括：供电模块根据主控模块指令，对不同模块的分时限时供电，利用产品特性限定各模块工作时长，降低各模块功耗。
9.根据权利要求8所述的水质监测分析方法，其特征在于：
供电控制步骤中，按流路中设计使用到的各耗电模块动作，按需上电，流路执行需要该设备则上电，用完断电，采用按需分配策略。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220415 |