CN206057305U - 一种水质自动监测站 - Google Patents

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常博
周畅阳
李旭光
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本实用新型涉及水质监控的技术领域,公开了一种水质自动监测站,其包括分别设置于柜体上的采样单元、检测单元、数据采集与控制单元以及数据传输单元;还包括显示与交互单元和/或远程水资源监控系统;所述显示与交互单元设置于柜体上;远程水资源监控系统与数据传输单元进行信息交互通信;检测单元与采样单元连接,用于检测获取水质和流量参数;数据采集与控制单元分别与采样单元、检测单元、数据传输单元以及显示与交互单元连接,用于控制各终端设备以及实现数据的存储和处理。水质自动监测站结构简单,监测指标和功能齐全,可实现远程控制和监控展示。在实现水质的实时在线监测的同时,提高了测量数据的准确度,提高了水质监测的效率。

Description

一种水质自动监测站
技术领域
本实用新型涉及水质监控的技术领域,具体地,涉及一种水质自动监测站。
背景技术
随着现代工业的发展,环境保护问题受到全世界各个国家的高度关注,水资源作为自然环境的重要资源,其污染问题也日益严重。水资源的质量好坏,直接关系到人民群众的身体健康,而且也关系到工农业生产的产品质量和安全。
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,水质监测的主要监测项目包括:温度、电导率、PH值、氧化还原能力、色度等。随着信息处理,电子技术和化学传感器的高速发展,对水质的监测也变得更加容易操作和实现,但目前的水质监测设备,如水质监测仪,仍建立在简单的单片机处理器和传感器的基础上。这种监测设备虽然结构并不复杂,但是却在整个监测过程中需要人工进行操作,不具备自动监测的能力,且由于需要人为操作,并不适合非专业人士的使用和操作,易造成测量误差的出现,显然目前的水质监测设备和系统存在较多的问题,因此需要对其进行合理的改进和调整。
在线式水质监测系统一般是利用各种传感器来进行检测,将被测的成分指标转换为电信号,交给后面的设备进行处理和分析。目前大型水质在线自动监测系统,由于其系统复杂,建设成本高,建设周期长,运营维护成本高等原因,造成进行大面积的布点建设存在较大的困难。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷,提供一种水质自动监测站。
本实用新型目的通过以下技术方案实现:
一种水质自动监测站,包括分别设置于柜体上的采样单元、检测单元、数据采集与控制单元以及数据传输单元;还包括显示与交互单元和/或远程水资源监控系统;所述显示与交互单元设置于柜体上;所述远程水资源监控系统与数据传输单元进行信息交互通信;所述检测单元与采样单元连接,用于检测获取水质和流量参数;所述数据采集与控制单元分别与采样单元、检测单元、数据传输单元以及显示与交互单元连接,用于控制各终端设备以及实现数据的存储和处理。
所述远程水资源监控系统是利用监测、通讯、计算机及网络技术等技术手段,以用户需求为中心,集水资源信息实时采集传输、信息管理、决策支持、远程监控等功能为一体的水资源综合管理体系。能在较短时间内更好的为水资源的开发利用、优化配置和水环境保护服务,全面提升水资源信息化管理水平,实现水资源信息的快速传递、全面共享和综合管理。远程水资源监控系统通常包括服务器、计算机、显示设备,以及手机、平板电脑等便携式终端设备。
进一步地,所述检测单元包括光学传感器、酸碱度传感器、温度/盐度传感器、深度传感器、游离氯传感器、二氧化氯传感器、营养盐传感器、氨氮传感器。
进一步地,所述光学传感器包括溶解氧传感器、蓝藻荧光传感器、浊度传感器和COD传感器;所述氨氮传感器、酸碱度传感器、温度/盐度传感器、浊度传感器为集成于常规五参数的水质监测仪。
进一步地,所述采样单元包括水泵、给排水管路和用于与检测单元配合的水体测量仓,所述给排水管路上设有过滤装置。所述采样单元在水体中抽取测量的水样,经过滤装置过滤后输入水体测量仓。
进一步地,所述水体测量仓的个数大于等于2个,与多参数水质监测仪配合的水体测量仓设有溢流口。所述多参数水质监测仪与氨氮传感器分别设置于不同的水体测量仓中。
进一步地,所述采样单元还设有超标留样装置和/或管道自动反冲洗装置;所述水体测量仓设有检测单元的清洗装置。所述超标留样装置与给排水管道连通,在收到数据采集与控制单元等发出的超标信号后,自动将缓冲容器中的水样采入采样瓶中保存。为了保持管道的清洁和压力,所述管道自动反冲洗装置负责对整个管路进行清洗,清洗可以选择水气混合或者单独一种介质。所述清洗装置选自超声清洗装置。
进一步地,数据采集与控制单元为RTU单元,所述数据传输单元为DTU单元。所述RTU(Remote Terminal Unit)单元为远程终端控制系统,负责对现场信号、设备的监测和控制。RTU单元通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源装置及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。
所述DTU (Data Transfer unit) 单元为数据传输单元,是用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备,其主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块。
为了保持和调控柜体内各设备的使用条件,且确保仪器的监测精度和准确度,进一步地,所述柜体内设有空调装置和/或通风窗、排风扇。
进一步地,所述柜体内设有隔层,所述采样单元位于柜体内下层,所述检测单元、数据采集与控制单元、数据传输单元以及显示与交互单元位于柜体上层。
进一步地,还设有电源中断器、瞬压保护器、防雷保护器、不间断电源和/或定位装置。所述水质自动监测站采用220V 交流电供电,可设置电源中断器、瞬压保护器、不间断电源(UPS电源)和防雷保护器等,以保证其正常运行,满足远程、户外的使用需求。
水质自动监测站的整个工作过程从监测站点到数据展示平台均为程序控制的自动化操作,完全不需要人工操作。
柜体内布置各功能单元,通过数据采集与控制单元发送指令监测各功能单元的测量运行,传输,利用数据采集与控制单元实时采集监测仪器的监测数据,通过数据传输单元,将数据回传到用户的数据展示中心,达到实时监测遥测遥报的目的。
每当到达指定的采集数据时间,数据采集与控制单元便会唤醒检测单元进行测量。测量完毕,数据采集与控制单元会把检测单元测量得到的数据采集同时存储在自身的存储器里,另一方面,判断监测参数是否超出设定好的警报界限,若超出界限,显示与交互单元或远程数据展示平台会显示警报,并可以发送报警短信。
当到达指定的数据发送时间或收到远程数据展示平台过来的数据发送信号时,水质自动监测站便通过DTU与远程数据展示平台发送数据。远程数据展示平台对接收的数据进行处理,并转入相应的服务器内。在远程数据展示平台,可人工查询、显示数据,也可以通过软件控制自动显示数据。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型所述水质自动监测站结构简单,占用面积小,监测指标和功能齐全,可实现远程控制和监控展示。在实现水质的实时在线监测的同时,提高了测量数据的准确度,提高了水质监测的效率。
水质自动监测站的整个工作过程从监测站点到远程水资源监控系统均为程序控制的自动化操作。
柜体内设有空调装置和/或通风窗、排风扇,以保持和调控柜体内各设备的使用条件,且确保仪器的监测精度和准确度。
所述水质自动监测站采用220V 交流电供电,可设置电源中断器、瞬压保护器、不间断电源(UPS电源)和防雷保护器等,以保证其正常运行,满足远程、户外的使用需求。
附图说明
图1为水质自动监测站的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本实用新型的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示,一种水质自动监测站,包括分别设置于柜体1上的采样单元2、检测单元3、数据采集与控制单元4、数据传输单元5以及显示与交互单元6。检测单元3与采样单元2连接,用于检测获取水质和流量参数。数据采集与控制单元4分别与采样单元2、检测单元3、数据传输单元5以及显示与交互单元6连接,用于控制各终端设备以及实现数据的存储和处理。
检测单元3为溶解氧传感器、蓝藻荧光传感器32、浊度传感器和COD传感器33;氨氮传感器、酸碱度传感器、温度/盐度传感器、浊度传感器为集成于常规五参数的水质监测仪31。
采样单元2包括水泵21、给排水管路22和用于与检测单元3配合的水体测量仓23。给排水管路22上设有过滤装置24。采样单元2在水体中抽取测量的水样,经过滤装置24过滤后输入水体测量仓23。
水体测量仓23的个数为2个,与常规五参数的水质监测仪31配合的水体测量仓设有溢流口。常规五参数的水质监测仪31与蓝藻荧光传感器32分别设置于不同的水体测量仓中。
采样单元2还设有超标留样装置25和管道自动反冲洗装置26。水体测量仓23设有检测单元3的清洗装置231。超标留样装置25与给排水管道22连通,在收到数据采集与控制单元4等发出的超标信号后,自动将缓冲容器中的水样采入采样瓶中保存。为了保持管道的清洁和压力,所述管道自动反冲洗装置26负责对整个管路进行清洗,清洗可以选择水气混合或者单独一种介质。清洗装置231选自超声清洗装置。
数据采集与控制单元4为RTU单元,数据传输单元5为DTU单元。RTU(RemoteTerminal Unit)单元为远程终端控制系统,负责对现场信号、设备的监测和控制。RTU单元通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源装置及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。
DTU (Data Transfer unit) 单元为数据传输单元,用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备,其主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块。
为了保持和调控柜体1内各设备的使用条件,且确保仪器的监测精度和准确度,在柜体1内设有空调装置或通风窗、排风扇。
柜体1内设有隔层,采样单元的部分部件位于柜体内下层,检测单元、数据采集与控制单元、数据传输单元以及显示与交互单元位于柜体上层。
水质自动监测站设有电源中断器、瞬压保护器、防雷保护器、不间断电源和/或定位装置。电源中断器、瞬压保护器、防雷保护器、不间断电源和/或定位装置设置于配电箱7中。水质自动监测站采用220V 交流电供电,可设置电源中断器、瞬压保护器、不间断电源(UPS电源)和防雷保护器等,以保证其正常运行,满足远程、户外的使用需求。
水质自动监测站的整个工作过程从监测站点到远程水资源监控系统均为程序控制的自动化操作。
柜体内布置各功能单元,通过数据采集与控制单元发送指令监测各功能单元的测量运行,传输,利用数据采集与控制单元实时采集监测仪器的监测数据,通过数据传输单元,将数据回传到用户的远程水资源监控系统,达到实时监测遥测遥报的目的。
每当到达指定的采集数据时间,数据采集与控制单元便会唤醒检测单元进行测量。测量完毕,数据采集与控制单元会把检测单元测量得到的数据采集同时存储在自身的存储器里,另一方面,判断监测参数是否超出设定好的警报界限,若超出界限,显示与交互单元或远程水资源监控系统会显示警报,并可以发送报警短信。
当到达指定的数据发送时间或收到远程水资源监控系统过来的数据发送信号时,水质自动监测站便通过DTU与远程数据展示平台发送数据。远程数据展示平台对接收的数据进行处理,并转入相应的服务器内。在远程水资源监控系统可人工查询、显示数据,也可以通过软件控制自动显示数据。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质自动监测站,其特征在于,包括分别设置于柜体上的采样单元、检测单元、数据采集与控制单元以及数据传输单元;
还包括显示与交互单元和/或远程水资源监控系统;所述显示与交互单元设置于柜体上;所述远程水资源监控系统与数据传输单元进行信息交互通信;
所述检测单元与采样单元连接,用于检测获取水质和流量参数;所述数据采集与控制单元分别与采样单元、检测单元、数据传输单元以及显示与交互单元连接,用于控制各终端设备以及实现数据的存储和处理。
2.根据权利要求1所述水质自动监测站,其特征在于,所述检测单元包括光学传感器、酸碱度传感器、温度/盐度传感器、深度传感器、游离氯传感器、二氧化氯传感器、营养盐传感器、氨氮传感器。
3.根据权利要求2所述水质自动监测站,其特征在于,所述光学传感器包括溶解氧传感器、蓝藻荧光传感器、浊度传感器和COD传感器;所述氨氮传感器、酸碱度传感器、温度/盐度传感器、浊度传感器为集成于常规五参数的水质监测仪。
4.根据权利要求3所述水质自动监测站,其特征在于,所述采样单元包括水泵、给排水管路和用于与检测单元配合的水体测量仓,所述给排水管路上设有过滤装置。
5.根据权利要求4所述水质自动监测站,其特征在于,所述水体测量仓的个数大于等于2个,与多参数水质监测仪配合的水体测量仓设有溢流口。
6.根据权利要求4所述水质自动监测站,其特征在于,所述采样单元还设有超标留样装置和/或管道自动反冲洗装置;所述水体测量仓设有检测单元的清洗装置。
7.根据权利要求1所述水质自动监测站,其特征在于,数据采集与控制单元为RTU单元,所述数据传输单元为DTU单元。
8.根据权利要求1所述水质自动监测站,其特征在于,所述柜体内设有空调装置和/或通风窗、排风扇。
9.根据权利要求1所述水质自动监测站,其特征在于,所述柜体内设有隔层,所述采样单元位于柜体内下层,所述检测单元、数据采集与控制单元、数据传输单元以及显示与交互单元位于柜体上层。
10.根据权利要求1所述水质自动监测站,其特征在于,还设有电源中断器、瞬压保护器、防雷保护器、不间断电源和/或定位装置。
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