CN206270326U - 水质自动监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水质自动监测系统，其技术方案要点包括采水单元、配水单元、分析单元和控制单元，所述配水单元包括依次连接的除藻装置、集水装置、除沙装置和过滤装置，所述采水单元连接于除藻装置，所述集水装置、除沙装置和过滤装置分别连接于分析单元，并将水样输送至分析单元中；所述分析单元包括分别对应集水装置、除沙装置和过滤装置的第一分析装置、第二分析装置和第三分析装置,本实用新型使得不同的分析装置能够对应过滤的水样进行分析，具有提高分析装置分析准确度的效果。

Description

水质自动监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种水质监测系统，更具体地说它涉及一种水质自动监测。

背景技术

目前，公告号为CN205003143U的中国专利公开一种环境水质自动监测系统，包括取水单元、沉沙分离单元、清洗单元、空气单元、取样单元、纯水单元、留样器、可编程逻辑控制器PLC、工控机、中心控制计算机、A/D转换模块、总有机碳分析仪、重金属分析仪、高锰酸盐指数分析仪、氨氮/总磷/总氮分析仪、氰化物分析仪、总酚分析仪、五参数水质分析仪，取水单元、沉沙分离单元和取样单元依次通过管道连通，清洗单元设置在取水单元和沉砂分离单元之间，取水单元与总有机碳分析仪通过管道连接，取样单元与重金属分析仪、高锰酸盐指数分析仪、氨氮/总磷/总氮分析仪、氰化物分析仪、总酚分析仪、五参数水质分析仪分别通过管道连通，各管道与各单元之间、各管道与各分析仪之间均设置有电磁阀，可编程逻辑控制器PLC与各电磁阀和留样器通过电信号连接，控制电磁阀和留样器，并且可编程逻辑控制器PLC与工控机通过电信号连接，能够接收工控机发出的控制信号；总有机碳分析仪、重金属分析仪、高锰酸盐指数分析仪、氨氮/总磷/总氮分析仪、氰化物分析仪、总酚分析仪、五参数水质分析仪分别通过A/D转换模块与工控机连接，能够将信号通过A/D转换模块传输到工控机，工控机与中心控制计算机连接。

现有技术中类似于上述的环境水质自动监测系统，其取水单元采集水样后，通过沉沙分离单元进行处理后，统一通过取样单元传输至各个分析仪中，进行分析。而在现实情况中，不同的分析仪对水质的要求是不同的，如CODcr分析仪在检测时水样中的微小有机悬浮物不能去除，但要减少小颗粒固体杂质对分析仪的影响；而氨氮分析仪在检测时必须是杂质较少的水样；因此不同的分析仪对统一处理的水进行测试，容易出现分析不准确，甚至有可能对分析仪产生损害。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种水质自动监测系统，在于在经过水质检测后, 能对配水单元进行清洗，使得配水单元内不易堵塞；同时清洗装置能够清理配水单元中的残留物质，使得分析装置对配水单元进行分析时更加准确。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种水质自动监测系统，包括采水单元、配水单元、分析单元和控制单元， 所述控制单元分别与采水单元、配水单元、分析单元通讯连接；

所述采水单元受控制单元控制采集水样，并将水样输送至配水单元；

所述配水单元包括依次连接的除藻装置、集水装置、除沙装置和过滤装置，所述采水单元连接于除藻装置，所述集水装置、除沙装置和过滤装置的输出端还分别连接于分析单元，并将水样输送至分析单元中；

所述分析单元包括分别对应集水装置、除沙装置和过滤装置的第一分析装置、第二分析装置和第三分析装置。

通过采用上述技术方案，采水单元进行采水后，将采集的水样输送至配水单元，水样在配水单元中先经过除藻装置，去除水中较大的藻类以及杂物；水样再经过集水装置，集水装置储存水样，并对水样中的大颗粒进行沉淀过滤；之后水样经过除沙装置，除沙装置去除水中的沙质小颗粒；最后水样经过过滤装置，过滤装置将水样中的悬浮物去除；在这过程中等于将水样进行了分类；通过将分析单元中的第一分析装置、第二分析装置和第三分析装置，分别连接于集水装置、除沙装置和过滤装置的输出端上，使得对杂质颗粒有不同要求的分析装置能够对应自身所需的水样；摒弃了传统仅单一水样直接经过不同分析装置进行分析的方式；使得对应项目的分析结果更准确，且不容易损伤分析装置。

本实用新型进一步设置为：所述集水装置包括集水箱，所述除沙装置包括旋流除砂器，所述过滤装置包括反清洗过滤器。

通过采用上述技术方案，集水箱能够对原始水样进行储存，旋流除砂器利用离心分离的原理可以去除小颗粒固体杂质，方便快捷；反清洗过滤器用于更深入过滤杂质，且便于清洗。

本实用新型进一步设置为：所述清洗装置包括清水箱，所述清水箱上设置有清水泵，所述清水泵连接于反清洗过滤器，所述集水箱上设置有连接于外部的排空阀。

通过采用上述技术方案，由于配水单元需要对水样中的杂质进行过滤，杂质容易在配水单元内堆积；而通过设置清洗装置，清洗装置可用于定期对配水单元进行清洗，使得配水单元内不易堵塞；同时清洗装置能够清理配水单元中的残留物质，使得分析装置对配水单元进行分析时更加准确。清水箱上设置有清水泵，当清水泵打开后，清水箱中的清水会依次进入反清洗过滤器、旋流除砂器、集水箱中，对集水箱、旋流除砂器、反清洗过滤器进行清洗，当清水冲刷完毕后，清水从集水箱上的排空阀中流出。

本实用新型进一步设置为：第一分析装置包括五参数水质分析仪、第二分析装置包括CODcr分析仪，第三分析装置包括硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪。

通过采用上述技术方案，五参数水质分析仪用于分析pH,温度,溶氧,电导率,浊度，不需要对水质进行过多的过滤，因此，连接于集水装置的输出端，以使得检测水样符合需求；CODcr分析仪分析水中的化学需氧量，水中微小的有机悬浮物为测量的主体不能去除，但要尽量减少水中固体杂质对分析仪的影响，因此连接于除沙装置的输出端，去除小颗粒砂石杂质；而硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪为分析化学物质需要水样不存在过多的杂质，因此连接于过滤装置的输出端，减少水中悬浮颗粒的含量；五参数水质分析仪、CODcr分析仪、硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪主要用于检测生活污水。

本实用新型进一步设置为：第一分析装置包括五参数水质分析仪、第二分析装置包括总有机碳分析仪，第三分析装置包括总酚分析仪、氰化物分析仪、硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪。

通过采用上述技术方案，五参数水质分析仪用于分析pH,温度,溶氧,电导率,浊度，不需要对水质进行过多的过滤，因此，连接于集水装置的输出端，以使得检测水样符合需求；总有机碳分析仪主要用于检测污水中被有机物的污染程度，因此污水中微小的有机悬浮物是其检测的主体，但精密仪器需要避免过多无机固体颗粒的影响，因此将其连接于除沙装置的输出端，去除主要的无机固体颗粒，可提高总有机碳分析的准确性；总酚分析仪、氰化物分析仪、硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪；主要用于分析水样中工业化学成分的含量，应避免过多杂质对设备的影响，因此上述分析仪与过滤装置的输出端连接，以获得分析所需的水样。总酚、氰化物、硝酸根、高锰酸盐和氨氮为工业生产的产物，主要用于检测工业污水。

本实用新型进一步设置为：所述控制单元包括PLC控制器和电源模块。

通过采用上述技术方案，控制单元通过PLC控制器对采水单元、配水单元、分析单元进行控制，使得采水单元、配水单元、分析单元之间协作配合，电源模块为水质自动检测系统提供稳定的电压。

本实用新型进一步设置为：所述电源模块上还连接有UPS电池。

通过采用上述技术方案，UPS电池能够在电源模块故障后，充当预备电源，为各个单元继续供电，减少电源模块故障可能造成的影响。

本实用新型进一步设置为：还包括用于接收分析单元输出结果的监控单元。

通过采用上述技术方案，监控单元汇集分析单元输出的分析结果，因此通过观察监控单元上的数据就能很直观的了解水质情况。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、在于对检测水样进行分类，使得不同的分析仪能够对应合适的水样进行分析，提高分析仪分析的准确度；

2、配水单元上设置有清洗装置，便于对配水单元进行定期清理维护。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一中分析单元的包含示意图；

图3是实施例二中分析单元的包含示意图。

附图标记说明：1、采水单元；2、配水单元；3、分析单元；4、监控单元；5、控制单元；6、除藻装置；7、集水箱；8、旋流除砂器；9、反清洗过滤器；10、清水箱；11、清水泵；12、排空阀；13、采水泵；14、第一分析装置；15、第二分析装置；16、第三分析装置；17、PLC控制器；18、电源模块；19、UPS电池。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一，如图1所示，一种水质自动检测系统包括采水单元1、配水单元2、控制单元5、分析单元3和监控单元4。采水单元1主要为采水管以及采水泵13，用于采集原水样输送至配水单元2。

如图1所示，配水单元2包括依次连接除藻装置6、集水箱7、旋流除砂器8、反清洗过滤器9和清洗装置，其中除藻装置6的输入端与采水管连接，除藻装置6用于去除水样中的较大的水藻以及杂物；集水箱7输入端连接于除藻装置6的输出端，用于储存水样；旋流除砂器8的输入端连接于集水箱7的输出端用于去除水样中的小颗粒固体杂质；反清洗过滤器9的输入端连接于旋流除砂器8的输出端，用于更深入去除水样中的各种杂质；其中集水箱7、旋流除砂器8、反清洗过滤器9的输出端还分别连接于分析单元3。

如图1所示，清洗装置包括清水箱10、清水泵11和排空阀12，其中清水泵11连接于反清洗过滤器9，排空阀12设置于集水箱7处；当清水泵11启动后，清水箱10中的清水就会依次进入到反清洗过滤器9、旋流除砂器8、集水箱7中，对反清洗过滤器9、旋流除砂器8、集水箱7中过滤的杂质进行冲刷清洗；清洗结束后清水从排空阀12中排出。

如图1、2所示，分析单元3包括第一分析装置14、第二分析装置15和第三分析装置16，第一分析装置14的输入端与集水箱7的输出端相连接，第二分析装置15的输入端与旋流除砂器8的输出端相连接，第三分析装置16的输入端与反清洗过滤器9的输出端相连接；其中第一分析装置14包括五参数水质分析仪，五参数水质分析仪用于分析pH、温度、溶氧、电导率和浊度；第二分析装置15包括CODcr分析仪，CODcr分析仪分析水中的化学需氧量；第三分析装置16包括硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪，硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪用于分析水样中特定化学物质的含量。

如图1所示，控制单元5包括PLC控制器17和电源模块18，采水单元1、配水单元2和分析单元3均与PLC控制器17通讯连接；执行器件为安装于各单元的电控水阀以及水泵，PLC控制器17通过控制各个电控阀以及水泵的启闭实现各个单元之间的水样输送；电源模块18用于为PLC控制器17提供电源，电源模块18上还连接有UPS电池19，UPS电池19能够在电源模块18故障后，充当预备电源，为各个单元继续供电，减少电源模块18故障可能造成的影响。

如图1所示，监控单元4为计算机与分析单元3通讯连接，监控单元4接收第一分析装置14、第二分析装置15和第三分析装置16输出的信号，并进行显示，直观的显示出检测水样的分析情况。

本实施例的工作过程如下：采水单元1送入配水单元2，水样依次经过除藻装置6、集水箱7、旋流除砂器8、反清洗过滤器9；在集水箱7、旋流除砂器8、反清洗过滤器9的输出端得到分类水样，分类水样再分别输送至第一分析装置14、第二分析装置15和第三分析装置16；第一分析装置14、第二分析装置15和第三分析装置16的分析结果汇总于监控单元4。

实施例2，如图1、3所示，实施例2与实施例1的不同之处在于分析单元3不同；其中第一分析装置14包括五参数水质分析仪、第二分析装置15包括总有机碳分析仪，第三分析装置16包括总酚分析仪、氰化物分析仪、硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水质自动监测系统，包括采水单元(1)、配水单元(2)、分析单元(3)和控制单元(5)，其特征在于：

所述控制单元(5)分别与采水单元(1)、配水单元(2)、分析单元(3)通讯连接；

所述采水单元(1)受控制单元(5)控制采集水样，并将水样输送至配水单元(2)；

所述配水单元(2)包括依次连接的除藻装置(6)、集水装置、除沙装置和过滤装置，所述采水单元(1)连接于除藻装置(6)，所述集水装置、除沙装置和过滤装置的输出端还分别连接于分析单元(3)，并将水样输送至分析单元(3)中；

所述分析单元(3)包括分别对应集水装置、除沙装置和过滤装置的第一分析装置(14)、第二分析装置(15)和第三分析装置(16)；

所述集水装置包括集水箱(7)，所述除沙装置包括旋流除砂器(8)，所述过滤装置包括反清洗过滤器(9)；

所述配水单元(2)还包括清水箱(10)，所述清水箱(10)上设置有清水泵(11)，所述清水泵(11)连接于反清洗过滤器(9)，所述集水箱(7)上设置有连接于外部的排空阀(12)。

2.根据权利要求1所述的水质自动监测系统，其特征在于：第一分析装置(14)包括五参数水质分析仪、第二分析装置(15)包括CODcr分析仪，第三分析装置(16)包括硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪。

3.根据权利要求1所述的水质自动监测系统，其特征在于：第一分析装置(14)包括五参数水质分析仪、第二分析装置(15)包括总有机碳分析仪，第三分析装置(16)包括总酚分析仪、氰化物分析仪、硝酸根分析仪、高锰酸盐指数分析仪和氨氮分析仪。

4.根据权利要求1所述的水质自动监测系统，其特征在于：所述控制单元(5)包括PLC控制器(17)和电源模块(18)。

5.根据权利要求4所述的水质自动监测系统，其特征在于：所述电源模块(18)上还连接有UPS电池(19)。

6.根据权利要求1所述的水质自动监测系统：其特征在于：还包括用于接收分析单元(3)输出结果的监控单元(4)。