CN116495948A - 一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，涉及废液智能收集技术领域，该安全管控系统包括废液收集模块、液位监测模块、废液处理模块、中央控制模块和移动设备端使用界面，其中，废液收集模块用于收集水质自动监测站产生的废液，液位监测模块用于监测废液的液位和体积信息，废液处理模块用于对废液进行处理和过滤，并同时在废液处理的过程中收集废气，中央控制模块用于进行监控和管理，移动设备端使用界面用于实现对整个系统的远程控制和管理，本发明可以提高水质自动监测站的效率和管理水平，同时为保护环境和水资源做出贡献。

Description

一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统

技术领域

本发明涉及废液智能收集技术领域，具体为一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统。

背景技术

随着水资源的日益短缺和环境保护意识的不断提高，水质自动监测站得到了广泛的应用和关注。水质自动监测站不仅可以实现对水质参数的实时监测和预测，还可以对在线监测数据进行处理和分析，提供水质优化方案。

但是，在水质自动监测站所产生的废液的治理和安全处理时，还存在废液的利用效率低，仍会对水资源造成二次污染的问题，针对水质自动监测站废液的自动监控与管控，研发一种可智能收集、处理、安全处置技术的系统成为可行的解决方案。该系统可以对废液的组分、液位、体积等信息进行自动化监测和记录，实现对废液的自动化收集、智能处理、安全处置和管控，提高水质自动监测站废液的利用效率和治理效果。

为此，本发明提供了一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对水质自动监测站废液的自动监控与管控问题，本发明提供了一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，包括废液收集模块、液位监测模块、废液处理模块、中央控制模块和移动设备端使用界面；其中，

所述废液收集模块用于收集水质自动监测站产生的废液；

所述液位监测模块通过安置在废液储存池中的监测探头，可以实时监测废液的液位和体积信息，当废液体积超出了储存池的容量，液位监测模块向中央控制模块发出警报；

所述废液处理模块用于对废液进行处理和过滤，去除其中的污染物和危险物质，包括有机污染物、无机污染物、放射性物质以及活性氯和氯化物，并同时在废液处理的过程中收集废气；

所述中央控制模块用于进行监控和管理，包括对废液收集、液位监测和废液处理模块的控制；

所述移动设备端使用界面用于实现对整个系统的远程控制和管理，包括对废液收集、液位监测、废液处理和智能分析的控制和监控。

进一步的，所述废液收集模块包括预处理池、收集管路以及废液储存池；其中，

预处理池，通过对水质自动监测站排放的废液进行分离和筛选处理，将其排除污染物和危险物质后再入收集管路；

收集管路，用于将处理完的废液从预处理池中运送到废液储存池；

废液储存池中用于存储废液，并进行进一步的贮存或者运输。

进一步的，所述预处理池采用物理和化学两种处理方法，物理处理采用滤网或者橡胶球材料对废液进行过滤和分离，以去除废液中的固体和污染物；化学处理则是采用吸附剂或者化学药剂对废液进行处理，以去除废液中的危险物质和重金属。

进一步的，所述液位监测模块由液位传感器、信号转换器以及信号处理器组成；其中，

液位传感器，当液位发生变化时，液位传感器将变化信息转化成相应的电信号，然后传递给信号转换器；

信号转换器，用于将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，同时也可以进行信号放大、滤波以及补偿处理；

信号处理器，它用于对液位传感器的数字信号进行处理和计算，液位传感器所输出的压力信号通过信号处理器转换为液位高度数值，并进行相应的单位转换和校准，最终输出液位高度数据。

进一步的，所述废液处理模块包括废液过滤装置、废液处理池和废气净化装置；其中，

废液过滤装置，该过滤装置通过过滤、沉淀的方法进行初步处理，去除废液中的固体颗粒；

废液处理池，该处理池的作用是将废液中的化学物质和危险物质去除，使废液达到国家规定的排放标准；

废气净化装置，该废气净化装置用于去除废液处理过程中产生的难闻或有害气体。

进一步的，所述过滤装置采用过滤网、滤净器以及沉淀池技术进行废液的处理，过滤网和滤净器通过过滤废液中的固体颗粒，起到预处理的作用；而沉淀池则通过废液的自然沉淀，将废液中的混浊物和微小颗粒去除。

进一步的，所述废液处理池采用化学法和生物法的技术进行废液的处理，化学法主要是通过加入化学药剂对废液进行处理；生物法则是利用微生物对废液中的有害物质进行降解。

进一步的，所述中央控制模块包含了控制器、传感器和监控系统；其中，

控制器，对设备运行状态进行监测和控制，调整废液处理模块中各个阀门、泵浦以及电机设备的运行速度和运行时间；

传感器，对系统中废液的流量、温度以及pH值指标进行实时监测和测量，以确保系统的正常运行，根据实际情况对废液的物理和化学指标进行监测和控制，以保持废液的稳定性和一致性；

监控系统，通过终端显示器和网络连接的方式，对设备运行状态的实时监测和控制，以及对系统运行数据的采集、处理、储存和预警功能。

进一步的，中央控制模块可以对废液的成分、液位和体积数据进行分析和综合评估，依据综合评估对废液进行处理，分析和综合评估的步骤如下：

步骤S10：检测并获取废液的成分含量，苯含量C_Be、砷含量C_As、氰化物含量C_Cn、氯化物含量C_Ci、硫化物含量C_S、体积V以及液位H；

步骤S20：利用如下公式计算废液危险物安全系数：

其中，a1、a2、a3、a4、a5为自定义修正系数，且大于、/>、/>、/>、；

步骤S30：设置危险系数第一阈值Y1、危险系数第二阈值Y2，当时，危险等级为低危；当/>时，危险等级为中危；当/>时，危险等级为高危；

步骤S40：当危险等级为低危时，关闭一半阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为中危时，关闭全部阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为高位时，关闭全部阀门，泵浦和电机设备的运行速度开到最大并增加运行时间。

（三）有益效果

本发明提供了一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，具备以下有益效果：

（1）提高水质自动监测站废液的利用效率：通过废液自动收集和处理，对水质自动监测站的废液进行集中分析和处理，最大限度地提高废液的利用效率，降低水质污染程度。

（2）避免废液对环境的二次污染：通过废液安全管控系统，对废液进行深度处理和安全排放，有效地避免废液对环境的二次污染，保护环境和水资源。

（3）提高废液处理的精度和效率：通过废液处理设备对废液进行分离、沉淀等处理方式，提高废液处理的精度和效率，降低水质自动监测站废液的处理成本。

（4）实现废液智能管控：通过废液智能收集管控系统，对废液的成分、液位、体积等信息进行集中监控，发现问题及时进行预警和管控，保障水质自动监测站废液的安全管理。

附图说明

图1为本发明安全管控系统结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1，本发明提供一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，包括废液收集模块、液位监测模块、废液处理模块、中央控制模块和移动设备端使用界面；其中，

所述废液收集模块用于收集水质自动监测站产生的废液，包括预处理池、收集管路以及废液储存池；其中，

预处理池，通过对水质自动监测站排放的废液进行分离和筛选处理，将其排除污染物和危险物质后再入收集管路；该预处理池的作用在于对废液进行初步的分离、筛选和处理。水质自动监测站产生的废液中可能含有较多的污染物和危险物质，因此最好对其进行初步处理，以保证后续的收集和处理工作的效率和安全性。预处理池通常采用物理和化学两种处理方法，物理处理主要是采用滤网或者橡胶球材料对废液进行过滤和分离，以去除废液中的固体和污染物；化学处理则是采用吸附剂或者化学药剂对废液进行处理，以去除废液中的危险物质和重金属。

收集管路，通过运送流速控制装置，可以设置流速来保证收集过程中不会对废液的化学性质和成分造成影响，将废液收集到废液储存池中；该收集管路主要是负责将处理完的废液从预处理池中运送到废液储存池。

在运输过程中，流速控制装置可以通过设置流速，避免液体流速过快导致化学性质的变化或是液体流速过慢，长时间对管路损坏或在管路内堆积废液，影响废液收集的工作效率。同时，管路和泵浦部件的材质也需要选择抗腐蚀性能强的材质，例如，以避免在长期使用过程中被硫酸或氨类化学物质造成损害。

废液储存池中，该废液储存池的作用是收集处理完的废液，并进行进一步的贮存或者运输。

废液储存池需要选择和实际需求相适应的储液容量，并预留一定量的容量用于应对突发情况，如系统故障、急刹车，来避免废液的溢出。

废液收集模块的组成部分都具有各自功能和作用，通过这些组件的协作，可以安全、高效地收集和处理水质自动监测站产生的废液。

所述液位监测模块通过安装废液储存池中的监测探头，可以实时监测废液的液位和体积信息。如果废液超出了储存池的容量，系统会向中央控制模块发出警报，液位监测模块由液位传感器、信号转换器以及信号处理器组成，它的工作原理是将液位信息转换成电信号并进行处理，从而达到对液位高低的监测；其中，

液位传感器是液位监测模块的核心部件，可以采用压力式、电容式、超声波式或浮球式多种不同原理的传感器，当液位发生变化时，液位传感器将变化信息转化成相应的电信号，然后传递给信号转换器；信号转换器用于将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，同时也可以进行信号放大、滤波以及补偿处理，这有助于提高信号质量，进而提高监测准确性和稳定性。

信号处理器则是液位监测模块中另一个重要的部分，它用于对液位传感器的数字信号进行处理和计算，液位传感器所输出的压力信号可通过信号处理器转换为液位高度数值，并进行相应的单位转换和校准，最终输出液位高度数据。

液位监测模块的可靠性、准确性和精度均对水质监测站的性能有着重要的影响。因此，在设计和使用液位监测模块时，需要充分考虑应用环境、监测要求、精度和准确性等因素，进行适当的参数选择和组合。

所述废液处理模块包括废液过滤装置、废液处理池和废气净化装置，用于对废液进行处理和过滤，去除其中的污染物和危险物质，包括有机污染物、无机污染物、放射性物质以及活性氯和氯化物，并同时在废液处理的过程中收集废气；

其中，废液过滤装置，该过滤装置的主要作用是通过过滤、沉淀的方法进行初步处理，去除废液中的有害物质和固体颗粒。过滤装置采用过滤网、滤净器以及沉淀池技术进行废液的处理。过滤网和滤净器通过过滤废液中的固体颗粒，起到预处理的作用。而沉淀池则通过废液的自然沉淀，将废液中的混浊物和微小颗粒去除。通过废液的过滤和沉淀，可有效去除废液中的大多数杂质；

废液处理池，该处理池的作用是将废液中的化学物质和危险物质去除，使废液达到国家规定的排放标准。处理池采用化学法和生物法的技术进行废液的处理。化学法通过加入化学药剂对废液进行处理，以去除废液中的有害化学物质和危险物质。生物法则是利用微生物对废液中的有害物质进行降解，达到去除效果。废液处理池还可以根据实际情况配备温度控制和pH值控制设备，以调节废液的处理效率和安全性；

废气净化装置，该废气净化装置主要是用于去除废液处理过程中产生的难闻或有害气体。在废液的处理过程中，常常伴随着气体的产生。这些气体往往含有有害成分，如果直接排放到外界，将对环境和人体健康造成巨大危害。因此，废气净化装置的作用是将这些气体进行进一步的处理，去除其中的有害物质，使得这些气体排放到大气中时符合国家的排放标准。

废液处理模块的组成部分具有各自独特的功能和作用，通过这些组件的协作，可以对水质自动监测站废液进行深度加工和处理，使其符合环保标准，达到安全、高效和可持续的处理效果。

所述中央控制模块用于进行监控和管理，包括对废液收集、液位监测和废液处理模块的控制和协调，该模块包含了控制器、传感器和监控系统；其中，

控制器，该控制器是控制模块的核心，也是整个系统的核心，它负责对设备运行状态进行监测和控制，调整废液处理模块中各个阀门、泵浦以及电机设备的运行速度和运行时间；

传感器，该传感器的主要作用是对系统中废液的流量、温度以及pH值指标进行实时监测和测量，以确保系统的正常运行。根据实际情况对废液的物理和化学指标进行监测和控制，以保持废液的稳定性和一致性。

监控系统，该监控系统的作用是对整个系统进行监控和管理。监控系统可以通过终端显示器和网络连接的方式，实现对设备运行状态的实时监测和控制，以及对系统运行数据的采集、处理和储存功能。同时，监控系统还可以根据数据的变化，提供预警功能，以确保系统的稳定性和可靠性。

中央控制模块，可以对废液的成分、液位和体积数据进行分析和综合评估，依据综合评估对废液进行处理，分析和综合评估的步骤如下：

步骤S10：检测并获取废液的成分含量，苯含量C_Be、砷含量C_As、氰化物含量C_Cn、氯化物含量C_Ci、硫化物含量C_S、体积V以及液位H；

步骤S20：利用如下公式计算废液危险物安全系数：

其中，a1、a2、a3、a4、a5为自定义修正系数，且大于、/>、/>、/>、；

步骤S30：设置危险系数第一阈值Y1、危险系数第二阈值Y2，当时，危险等级为低危；当/>时，危险等级为中危；当/>时，危险等级为高危；

步骤S40：当危险等级为低危时，关闭一半阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为中危时，关闭全部阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为高位时，关闭全部阀门，泵浦和电机设备的运行速度开到最大并增加运行时间。

中央控制模块作为水质自动监测站中至关重要的组成部分之一，其各个组件的协作将确保整个系统的正常运行和稳定性。控制器、传感器和监控系统组件的功能创新，将为水质自动监测站的管理和运营提供更高效、便捷和可靠的解决方案。

移动设备端使用界面是专门为使用者提供的交互界面，用于实现对整个系统的远程控制和管理，包括对废液收集、液位监测、废液处理和智能分析方面的控制和监控。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，包括废液收集模块、液位监测模块、废液处理模块、中央控制模块和移动设备端使用界面；其中，

所述废液收集模块用于收集水质自动监测站产生的废液；

所述液位监测模块通过安置在废液储存池中的监测探头，实时监测废液的液位和体积信息，当废液体积超出了储存池的容量，液位监测模块向中央控制模块发出警报；

所述废液处理模块用于对废液进行处理和过滤，去除其中的污染物和危险物质，包括有机污染物、无机污染物、放射性物质以及活性氯和氯化物，并同时在废液处理的过程中收集废气；

所述中央控制模块用于进行监控和管理，包括对废液收集、液位监测和废液处理模块的控制；

所述移动设备端使用界面用于实现对整个系统的远程控制和管理，包括对废液收集、液位监测、废液处理和智能分析的控制和监控。

2.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述废液收集模块包括预处理池、收集管路以及废液储存池；其中，

预处理池，通过对水质自动监测站排放的废液进行分离和筛选处理，将其排除污染物和危险物质后再入收集管路；

收集管路，用于将处理完的废液从预处理池中运送到废液储存池；

废液储存池中用于存储废液，并进行进一步的贮存或者运输。

3.根据权利要求2所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述预处理池采用物理和化学两种处理方法，物理处理采用滤网或者橡胶球材料对废液进行过滤和分离，以去除废液中的固体和污染物；化学处理则是采用吸附剂或者化学药剂对废液进行处理，以去除废液中的危险物质和重金属。

4.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述液位监测模块由液位传感器、信号转换器以及信号处理器组成；其中，

液位传感器，当液位发生变化时，液位传感器将变化信息转化成相应的电信号，然后传递给信号转换器；

信号转换器，用于将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，同时也可以进行信号放大、滤波以及补偿处理；

信号处理器，它用于对液位传感器的数字信号进行处理和计算，液位传感器所输出的压力信号通过信号处理器转换为液位高度数值，并进行相应的单位转换和校准，最终输出液位高度数据。

5.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于所述废液处理模块包括废液过滤装置、废液处理池和废气净化装置；其中

废液过滤装置，该过滤装置通过过滤、沉淀的方法进行初步处理，去除废液中的固体颗粒；

废液处理池，该处理池的作用是将废液中的化学物质和危险物质去除，使废液达到国家规定的排放标准；

废气净化装置，该废气净化装置用于去除废液处理过程中产生的难闻或有害气体。

6.根据权利要求5所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述过滤装置采用过滤网、滤净器以及沉淀池技术进行废液的处理，过滤网和滤净器通过过滤废液中的固体颗粒，起到预处理的作用；而沉淀池则通过废液的自然沉淀，将废液中的混浊物和微小颗粒去除。

7.根据权利要求5所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述废液处理池采用化学法和生物法的技术进行废液的处理，化学法主要是通过加入化学药剂对废液进行处理；生物法则是利用微生物对废液中的有害物质进行降解。

8.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述中央控制模块包含了控制器、传感器和监控系统；其中，

控制器，对设备运行状态进行监测和控制，调整废液处理模块中各个阀门、泵浦以及电机设备的运行速度和运行时间；

传感器，对系统中废液的流量、温度以及pH值指标进行实时监测和测量，以确保系统的正常运行，根据实际情况对废液的物理和化学指标进行监测和控制，以保持废液的稳定性和一致性；

监控系统，通过终端显示器和网络连接的方式，对设备运行状态的实时监测和控制，以及对系统运行数据的采集、处理、储存和预警功能。

9.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，所述中央控制模块可以对废液的成分、液位和体积数据进行分析和综合评估，依据综合评估对废液进行处理。

10.根据权利要求1所述的一种水质自动监测站废液智能收集安全管控系统，其特征在于，分析和综合评估的步骤如下：

步骤S10：检测并获取废液的成分含量，苯含量C_Be、砷含量C_As、氰化物含量C_Cn、氯化物含量C_Ci、硫化物含量C_S、体积V以及液位H；

步骤S20：利用如下公式计算废液危险物安全系数：

；

其中，a1、a2、a3、a4、a5为自定义修正系数，且大于、/>、/>、/>、；

步骤S30：设置危险系数第一阈值Y1、危险系数第二阈值Y2，当时，危险等级为低危；当/>时，危险等级为中危；当/>时，危险等级为高危；

步骤S40：当危险等级为低危时，关闭一半阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为中危时，关闭全部阀门，泵浦运行速度开到最大；当危险等级为高位时，关闭全部阀门，泵浦和电机设备的运行速度开到最大并增加运行时间。