CN205193064U - 水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统 - Google Patents

Abstract

一种水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统，所述水质在线监测仪器的远程监控装置包括样品提供装置和转换装置；所述样品提供装置适于在接收到质量抽查指令时提供标准样品至所述转换装置，并控制所述转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器，否则控制所述转换装置将外部采水系统提供的待测水样品输送至污水在线监测仪器。本实用新型提供的水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统，能够实现环保局及时了解每台污水在线监测仪器的运行状况。

Description

水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，特别涉及一种水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统。

背景技术

由于各种原因导致的水资源紧缺使得国家对污水处理问题特别重视，但是污水处理厂的建设需要大量的投资，运行和维护等也要花费大量的人工和资金。这些实际问题的出现促使对已有的管网、污水处理厂的设备设施以及仪器研究起到保护作用的污水处理在线监测势在必行。城市污水处理是现代城市发展和水资源保护不可缺少的组成部分，进行城市污水处理的在线监测对改善城市水环境、保障城市社会经济发展起着举足轻重的作用，其监测对象主要是集中在对自设排污口的污染点源。

图1是现有的一种水质在线监测系统的结构示意图，所述水质在线监测系统包括污水在线监测仪器11和数据采集仪12。所述污水在线监测仪器11的输入端连接外部采水系统10，从所述外部采水系统10获得待测水样品，利用各种传感器或专用仪表，测试与污水处理有关的水质参数，例如待测水样品的PH值、待测水样品的相对浊度以及待测水样品中含有的化学物质（例如氮、磷等）浓度等，并将需要测试的水质参数转换为电信号；所述数据采集仪12对所述污水在线监测仪器11测试获得的电信号进行自动采样，并通过传输网络将采集到的数据发送至环保局监控中心13，实现环保局对排污单位或个人的及时管理。

与传统的手工监测方式相比，图1所示的水质在线监测系统实现了污水理化参数量的自动提取和随机抽取，提高了环保部门的工作效率。然而，在所述污水在线监测仪器11长时间运行后，其工作准确性得不到保证，造成所述数据采集仪12传输到环保局的数据失真。并且，现在市场上销售的污水在线监测仪器质量参差不齐，很多质量不好的产品在测试数据上进行造假，让原本不达标的水质变成达标。环保局由于人手不够，不能到现场对每台污水在线监测仪器进行检查，因而不能及时了解每台污水在线监测仪器的运行状况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是环保局无法及时了解每台污水在线监测仪器运行状况的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种水质在线监测仪器的远程监控装置，包括样品提供装置以及转换装置；所述样品提供装置与所述转换装置连接，适于在接收到质量抽查指令时提供标准样品至所述转换装置，并控制所述转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器，否则控制所述转换装置将外部采水系统提供的待测水样品输送至污水在线监测仪器。

通过设置所述样品提供装置和所述转换装置：在环保局正常监测待测水样品的水质时，所述转换装置将外部采水系统提供的待测水样品输送至所述污水在线监测仪器，由所述污水在线监测仪器测试待测水样品的水质参数，由所述数据采集仪采集待测水样品的水质参数，并将待测水样品的水质参数发送至环保局监控中心；在环保局抽查污水在线监测仪器的运行状况时，由环保局监控中心向所述样品提供装置发送质量抽查指令，所述样品提供装置提供水质参数已知的标准样品至所述转换装置，所述转换装置将标准样品输送至所述污水在线监测仪器，由所述污水在线监测仪器测试标准样品的水质参数，由所述数据采集仪采集标准样品的水质参数，并将标准样品的水质参数发送至环保局监控中心。环保局监控中心根据预先存储的标准样品的水质参数，判断污水在线监测仪器测试的标准样品的水质参数是否在误差范围内。若污水在线监测仪器测试的标准样品的水质参数在误差范围内，则说明污水在线监测仪器的运行状况良好，反之则说明污水在线监测仪器因长时间工作或者造假等因素引起其非正常运行，让环保局执法有据可循。

可选的，所述样品提供装置包括数据收发模块、控制器、通道切换装置以及至少两个储液装置；所述数据收发模块适于从环保局监控中心接收所述质量抽查指令；所述通道切换装置包括输出通道和至少两个输入通道，每个输入通道对应连接一个储液装置，所述输出通道连接所述转换装置；所述储液装置适于存储所述标准样品；所述控制器与所述数据收发模块和所述通道切换装置连接，适于将所述质量抽查指令转换为通道切换信号和转换控制信号，所述通道切换信号适于控制所述通道切换装置将输出通道切换至与指定输入通道连接，所述转换控制信号适于控制所述转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器。

通过设置所述通道切换装置，所述样品提供装置可以提供具有不同水质参数的标准样品。在抽查污水在线监测仪器的运行状况是否良好时，污水在线监测仪器可以对具有不同水质参数的标准样品进行测试。通过增加对标准样品的验证，可以提高判断污水在线监测仪器的运行状况是否良好的准确性。

可选的，所述通道切换装置包括驱动装置和多通道选向阀；所述驱动装置与所述控制器连接，适于将所述通道切换信号转换为驱动信号；所述多通道选向阀与所述驱动装置连接，适于在所述驱动信号的控制下将输出通道切换至与指定输入通道连接。

可选的，所述样品提供装置还包括余量检测装置；所述余量检测装置适于检测所述标准样品的剩余量。通过设置所述余量检测装置，可实时监测所述标准样品的剩余量，提醒用户在所述标准样品用完时进行添加或者更换。

可选的，所述余量检测装置为重力传感器、压力传感器、液位传感器或者光电传感器。

可选的，所述样品提供装置还包括恒温装置；所述恒温装置适于使所述标准样品保持恒定温度。通过设置所述恒温装置，可以延长所述标准样品的保质期，并避免水雾污染所述标准样品，提高判断污水在线监测仪器的运行状况是否良好的准确性。

可选的，所述样品提供装置还包括通道位置检测装置；所述通道位置检测装置适于检测与所述输出通道连接的指定输入通道。通过设置所述通道位置检测装置，可以检测当前与所述输出通道连接的输入通道。

可选的，所述样品提供装置还包括与所述控制器连接的触摸屏。通过设置所述触摸屏，可以显示所述标准样品的剩余量、与所述输出通道连接的输入通道等信息，并可以更改所述恒温装置的温度。

可选的，所述转换装置为三位三通电磁阀。

基于上述水质在线监测仪器的远程监控装置，本实用新型还提供一种水质在线监测系统，所述水质在线监测系统包括污水在线监测仪器和数据采集仪，还包括上述水质在线监测仪器的远程监控装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的水质在线监测仪器的远程监控装置及水质在线监测系统，在环保局抽查污水在线监测仪器的运行状况时，通过样品提供装置提供水质参数已知的标准样品至转换装置，由转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器，让污水在线监测仪器测试标准样品的水质参数。通过环保局监控中心比较测试参数和实际参数，可以判断污水在线监测仪器测试的标准样品的水质参数是否在误差范围内，从而实现实时抽查污水在线监测仪器是否正常运行。

附图说明

图1是现有的一种水质在线监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的水质在线监测系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的水质在线监测仪器的远程监控装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

图2是本实用新型实施例的水质在线监测系统的结构示意图，所述水质在线监测系统包括污水在线监测仪器21、数据采集仪22以及水质在线监测仪器的远程监控装置。其中，所述水质在线监测仪器的远程监控装置包括样品提供装置24和转换装置25。所述污水在线监测仪器21、所述数据采集仪22的结构和功能与现有技术中类似，即：所述污水在线监测仪器21利用各种传感器或专用仪表，测试与污水处理有关的水质参数，并将需要测试的水质参数转换为电信号；所述数据采集仪22对所述污水在线监测仪器21测试获得的电信号进行自动采样，并通过传输网络将采集到的数据发送至环保局监控中心23。

所述样品提供装置24与所述转换装置25连接，适于在接收到质量抽查指令时提供标准样品至所述转换装置25，并控制所述转换装置25将标准样品输送至所述污水在线监测仪器21，否则控制所述转换装置25将外部采水系统20提供的待测水样品输送至所述污水在线监测仪器21。在本实施例中，所述质量抽查指令由环保局监控中心23中的上位机提供，所述标准样品可以为国家有色金属及电子材料测试中心生产的国家液体标准样品，也可以为环境保护部标准样品研究所生产的环境标准样品。当然，所述标准样品还可以为其他获得国家认可的权威机构生产的样品，本实施例对此不作限定。进一步，所述转换装置25包括第一输入端、第二输入端、输出端以及控制端。所述转换装置25的第一输入端连接外部采水系统20，所述转换装置25的第二输入端和控制端连接所述样品提供装置24，所述转换装置25的输出端连接所述污水在线监测仪器21的污水采集端。在本实施例中，所述转换装置25为三位三通电磁阀。

在环保局正常监测待测水样品时，所述样品提供装置24控制所述转换装置25的第一输入端和输出端连接，将外部采水系统20提供的待测水样品输送至所述污水在线监测仪器21，由所述污水在线监测仪器21测试待测水样品的水质参数，由所述数据采集仪22采集待测水样品的水质参数，并将待测水样品的水质参数发送至环保局监控中心23。

在环保局抽查所述污水在线监测仪器21的运行状况时，环保局监控中心23向所述样品提供装置24发送质量抽查指令，所述样品提供装置24控制所述转换装置25的第二输入端和输出端连接，将所述样品提供装置24提供的标准样品输送至所述污水在线监测仪器21，由所述污水在线监测仪器21测试标准样品的水质参数，由所述数据采集仪22采集标准样品的水质参数，并将标准样品的水质参数发送至环保局监控中心23。环保局监控中心23预先存储了标准样品的水质参数，通过比较测试参数和实际参数，可判断所述污水在线监测仪器21测试的标准样品的水质参数是否在误差范围内，从而判断所述污水在线监测仪器21是否正常运行。

以水质参数为含氮浓度、所述样品提供装置24提供的标准样品的含氮浓度为2mg/L、允许误差为2.5%为例：若所述污水在线监测仪器21测试获得标准样品的含氮浓度在1.95mg/L~2.05mg/L的范围内，则说明所述污水在线监测仪器21的运行状况良好；若所述污水在线监测仪器21测试获得标准样品的含氮浓度不在1.95mg/L~2.05mg/L的范围内，则说明所述污水在线监测仪器21因长时间工作或者造假等因素引起其非正常运行。

需要说明的是，所述样品提供装置24提供的标准样品可以为一种，也可以为多种。以检测污水中含氮浓度为例，所述样品提供装置24可以提供一种含氮浓度的标准样品，也可以提供至少两种含氮浓度各不相同的标准样品。例如，所述样品提供装置24可以提供三种含氮浓度的标准样品，低含氮浓度的标准样品、中含氮浓度的标准样品以及高含氮浓度的标准样品各一种。通过提供具有不同水质参数的标准样品，在验证所述污水在线监测仪器21是否正常运行时，所述污水在线监测仪器21可以对具有不同水质参数的标准样品进行测试，提高判断所述污水在线监测仪器21是否正常运行的准确性。

以所述样品提供装置24提供至少两种标准样品为例，图3是本实用新型实施例的水质在线监测仪器的远程监控装置的结构示意图，所述样品提供装置24包括数据收发模块31、控制器32、通道切换装置33以及至少两个储液装置。在本实施例中，以储液装置34为例进行说明。

具体地，所述数据收发模块31适于从环保局监控中心23接收所述质量抽查指令，将所述质量抽查指令转换为所述控制器32能够识别的信号。所述数据收发模块31的结构根据所述样品提供装置24和环保局监控中心23的通信方式确定，例如所述样品提供装置24和环保局监控中心23为无线通信，则所述数据收发模块31为无线通信模块。所述通道切换装置33包括输出通道和至少两个输入通道，每个输入通道对应连接一个储液装置，所述输出通道连接所述转换装置25。所述储液装置34适于存储所述标准样品，每个储液装置对应存储一种水质参数的标准样品。所述控制器32与所述数据收发模块31和所述通道切换装置33连接，适于将所述质量抽查指令转换为通道切换信号和转换控制信号，所述通道切换信号适于控制所述通道切换装置33将输出通道切换至与指定输入通道连接，所述转换控制信号适于控制所述转换装置25将标准样品输送至所述污水在线监测仪器21。

在本实施例中，所述通道切换装置33包括驱动装置331和多通道选向阀332。所述驱动装置331与所述控制器31连接，适于将所述通道切换信号转换为驱动信号，所述多通道选向阀332与所述驱动装置331连接，适于在所述驱动信号的控制下将输出通道切换至与指定输入通道连接。所述驱动装置331可以为步进电机，例如常用的42步步进电机或者57步步进电机等。所述多通道选向阀332可以为常用的五进一出多通道选向阀、九进一出多通道选向阀、八进一出多通道选向阀或者十一进一出多通道选向阀。所述多通道选向阀332有多少个进液通道，就可以提供多少种标准样品。

需要说明的是，所述控制器32接收到的所述质量抽查指令可以是及时动作指令，让所述多通道选向阀332立刻切换通道；所述控制器32接收到的所述质量抽查指令也可以是指定时间动作指令，让所述多通道选向阀332在某个指定时间切换通道。无论所述控制器32接收到的所述质量抽查指令是及时动作指令还是指定时间动作指令，在所述多通道选向阀332切换通道的同时，所述控制器32控制所述转换装置25的第二输入端和输出端连接。在所述污水在线监测仪器21对标准样品测试完成后，所述控制器32控制所述转换装置25的第一输入端和输出端连接。

在本实施例中，所述样品提供装置24还包括余量检测装置35。所述余量检测装置35适于检测所述标准样品的剩余量，并将所述标准样品的剩余量发送至所述控制器32，其可以为重力传感器、压力传感器、液位传感器或者光电传感器。本领域技术人员知晓如何采用传感器检测液体的剩余量，本实用新型实施例对此不再赘述。通过设置所述余量检测装置35，可以监测所述储液装置34中的标准样品的剩余量，提醒用户在标准样品用完后及时对标准样品进行补充或者更换。

所述样品提供装置24还可以包括恒温装置36，所述恒温装置36适于使所述标准样品保持恒定温度。进一步，所述恒温装置36可以包括恒温室和温度控制系统，所述储液装置34设置在所述恒温室中，所述温度控制系统控制所述恒温室中的温度保持恒定。通过设置所述恒温装置36，能够将标准样品的温度恒定到一个低温但是又不使空气液化的温度，延长标准污水品的保质期，且避免水雾污染标准样品。

所述样品提供装置24还可以包括通道位置检测装置（图未示），所述通道位置检测装置适于检测与所述输出通道连接的指定输入通道。所述通道位置检测装置可以为光电传感器，通过设置所述通道位置检测装置，可以检测当前与所述输出通道连接的输入通道。

所述样品提供装置24还可以包括与所述控制器32连接的触摸屏37。通过设置所述触摸屏37，用户可以设置所述恒温装置的温度，显示所述恒温装置36实际温度、所述余量检测装置35检测到的标准样品的剩余量以及当前与所述输出通道连接的输入通道等信息。上述信息也可以由所述数据收发模块31发送至环保局监控中心23，所述数据收发模块31可以固定时间发送、间隔时间发送或者根据命令发送数据。

为了防止没有权限的用户对标准样品进行随意更换、进行造假，可以将所述样品提供装置24中的所有模块设置在一封闭的装置内，使具有权限的用户通过开门验证装置对所述样品提供装置24进行管理。所述开门验证装置可以为机械锁或者电子密码锁，本实用新型实施例对此不作限定。进一步，所述样品提供装置24还包括供电装置，所述供电装置可以包括UPS电源和断电保护装置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，包括样品提供装置和转换装置；

所述样品提供装置与所述转换装置连接，适于在接收到质量抽查指令时提供标准样品至所述转换装置，并控制所述转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器，否则控制所述转换装置将外部采水系统提供的待测水样品输送至污水在线监测仪器。

2.根据权利要求1所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述样品提供装置包括数据收发模块、控制器、通道切换装置以及至少两个储液装置；

所述数据收发模块适于从环保局监控中心接收所述质量抽查指令；

所述通道切换装置包括输出通道和至少两个输入通道，每个输入通道对应连接一个储液装置，所述输出通道连接所述转换装置；

所述储液装置适于存储所述标准样品；

所述控制器与所述数据收发模块和所述通道切换装置连接，适于将所述质量抽查指令转换为通道切换信号和转换控制信号，所述通道切换信号适于控制所述通道切换装置将输出通道切换至与指定输入通道连接，所述转换控制信号适于控制所述转换装置将标准样品输送至污水在线监测仪器。

3.根据权利要求2所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述通道切换装置包括驱动装置和多通道选向阀；

所述驱动装置与所述控制器连接，适于将所述通道切换信号转换为驱动信号；

所述多通道选向阀与所述驱动装置连接，适于在所述驱动信号的控制下将输出通道切换至与指定输入通道连接。

4.根据权利要求2所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述样品提供装置还包括余量检测装置；

所述余量检测装置适于检测所述标准样品的剩余量。

5.根据权利要求4所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述余量检测装置为重力传感器、压力传感器、液位传感器或者光电传感器。

6.根据权利要求2所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述样品提供装置还包括恒温装置；

所述恒温装置适于使所述标准样品保持恒定温度。

7.根据权利要求2所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述样品提供装置还包括通道位置检测装置；

所述通道位置检测装置适于检测与所述输出通道连接的指定输入通道。

8.根据权利要求2至7任一项所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述样品提供装置还包括与所述控制器连接的触摸屏。

9.根据权利要求1所述的水质在线监测仪器的远程监控装置，其特征在于，所述转换装置为三位三通电磁阀。

10.一种水质在线监测系统，包括污水在线监测仪器和数据采集仪，其特征在于，还包括权利要求1至9任一项所述的水质在线监测仪器的远程监控装置。