CN207133276U - 一种水质自动采样监测系统 - Google Patents

Abstract

一种水质自动采样监测系统，涉及水质监测。设有泵水系统、样品存储罐、多参数水质分析仪、液位传感器、控制系统和信息管理平台；所述泵水系统在控制系统的指令控制下从待测海域中将海水样品泵入样品存储罐中；所述样品存储罐用于存放泵水系统所采集的海水样品；所述多参数水质分析仪测量样品存储罐中海水的温度、盐度、pH、溶解氧、叶绿素和CDOM值；所述液位传感器用于监测样品存储罐中的液位状态；所述控制系统通过程序控制泵水系统采集海水样品，获取多参数水质分析仪数据并将数据发送至远程的信息管理平台，控制系统实时监测样品存储罐内的液位状态；所述信息管理平台完成监测点数据的汇聚，实现数据的存储、分析及展示功能。

Description

一种水质自动采样监测系统

技术领域

本实用新型涉及水质监测，尤其是涉及一种水质自动采样监测系统。

背景技术

当前海洋生态和环境变化相关过程与机制的研究重心，应该逐步从定性向定量转变，从实验室尺度向中尺度和全球尺度转变。基于上述现实和需求，具有反演过去和预测未来功能的模型，被推到前所未有的科学高度。然而，模型反演和预测的成功与否，很大程度上取决于所采用参数是否准确。当前海洋环境水质参数的获取主要依靠科研人员携带仪器到研究海域进行测量，工作繁琐，不同研究海域所测的数据时间不同步不能形成对比，缺乏研究的意义。也有一些测试仪器以浮标等为载体被长期布放于研究海域进行测试，此种方式造价高昂，同时浮标的布放经常与近海航道规划冲突，维护复杂，遇到仪器故障、遗失等问题容易造成时间段数据的丢失，给研究工作带来一定的干扰。因此一套稳定、低成本、可复制运行的在线监测系统成为当前研究的关键，有利于在待研究海域大面积的多点布放，通过统一的信息管理平台实时在线获取数据以及监测设备运行状态，保证了对海域监测的可靠性、准确性和方便性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供结构合理简单、运行稳定、功能丰富、测试准确可靠、维护简便、成本低的一种水质自动采样监测系统。

本实用新型设有泵水系统、样品存储罐、多参数水质分析仪、液位传感器、控制系统和信息管理平台；所述泵水系统在控制系统的指令控制下从待测海域中将海水样品泵入样品存储罐中；所述样品存储罐用于存放泵水系统所采集的海水样品；所述多参数水质分析仪测量样品存储罐中海水的温度、盐度、pH、溶解氧、叶绿素和CDOM值；所述液位传感器用于监测样品存储罐中的液位状态；所述控制系统通过程序控制泵水系统采集海水样品，获取多参数水质分析仪数据并将数据发送至远程的信息管理平台，控制系统实时监测样品存储罐内的液位状态；所述信息管理平台完成监测点数据的汇聚，实现数据的存储、分析及展示功能。

所述泵水系统设有过滤器、水泵、阀门、水泵控制器和管路，所述过滤器用于滤除水体中大颗粒杂质；所述水泵为泵水系统的主要动力结构；所述阀门用于控制管路内水体的流速及流体通路；所述水泵控制器设有数据通信接口，水泵控制器通过软件编程在指令控制下执行泵水动作；所述管路的接口和管径采用工业标准，易于更换，具备耐腐蚀的特点。

所述样品存储罐可采用亚克力材质制作，化学性能稳定，不易受海水腐蚀。样品存储罐内部设有固定结构，用于固定多参数水质分析仪，样品存储罐罐体内部设有液位传感器，所述液位传感器用于监测样品存储罐罐体内部液位状态，样品存储罐进水口位于样品存储罐罐体底部，出水口位于样品存储罐罐体顶部，当液位到达顶部出水口高度时，样品存储罐罐体内海水样品自然溢流，通过自然溢流的作用形成样品存储罐罐体内部海水样品的循环采集排出。

所述多参数水质分析仪用于检测温度、盐度、深度、pH、溶解氧、叶绿素、CDOM等参数，多参数水质分析仪具有较高的准度与精度，能够反映海洋环境的微小变化。

所述控制系统设有控制器、显示器、通信模块、数据采集模块和接口模块，所述控制器运行控制软件，根据控制流程通过接口模块控制水泵运行；同时控制器通过数据采集模块采集多参数水质分析仪所监测的参数以及液位传感器的状态信息。控制器与信息管理平台通过通信模块建立数据链接，通信模块支持多种网络制式，控制器接收来自信息管理平台下发的指令，根据指令执行相应的控制动作，同时控制器将所获取的水质参数上传至信息管理平台。显示器显示控制系统运行的软件交互界面，所述多种网络制式包括GPRS、WCDMA、CDMA、TDSCDMA和LTE等多种网络通信制式，支持运营商的全网通信。

所述信息管理平台设有前端接收机、数据中心服务器、WEB服务器和显示器，所述前端接收机接收控制系统实时监测数据，将接收数据存入数据中心服务器；所述数据中心服务器提供数据请求服务，所述web服务器提供web服务和数据下载服务，在终端及显示器上可视化显示。

所述数据通信接口可设有R232接口、RS485接口、直流电压开关信号接口等。

所述样品存储罐内所设固定结构可采用可拆卸方式。

所述液位传感器的信号输出格式为开关量。

所述多参数水质分析仪具有独立的通信接口，所述独立的通信接口包括RS232、RS485，具有开放的数据通信协议。

由于本实用新型的结构合理简单、功能丰富，因此可以实现岸基近岸海域的水质参数在线监测。

本实用新型适合岸基布放，用于近海海域的水质监测，是以自动化控制技术为核心，结合数据采集技术、信号处理技术及数据通信技术，形成的一套完整监测系统。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的泵水系统结构示意图。

图3是本实用新型实施例的样品存储罐结构示意图。

图4是本实用新型实施例的控制系统结构示意图。

图5是本实用新型实施例的信息管理平台结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型实施例设有泵水系统1、样品存储罐2、多参数水质分析仪3、液位传感器4、控制系统5和信息管理平台6。其中多参数水质分析仪3、液位传感器4固定于样品存储罐2中。控制系统5与信息管理平台6通过无线网络7建立网络链接。控制系统5通过数据传输线与多参数水质分析仪3、液位传感器4建立通信。

如图2所示，泵水系统1由过滤器8、水泵9、阀门10、水泵控制器11和管路12构成。所述过滤器8用于滤除水体中大颗粒杂质；所述水泵9是泵水系统1的主要动力结构，具备耐腐蚀、耐生物附着的特点；所述阀门10用于控制管路内水体的流速；水泵控制器11带有数据通信接口，可通过软件在指令控制下执行泵水动作；管路12的接口和管径为工业标准，用于传输泵水系统1的进水和出水通路。

如图3所示，样品存储罐2罐体由亚克力材质制作而成，样品存储罐2管壁设置有进水口14、出水口15，进水口14位于样品存储罐2罐体底部，出水口15位于样品存储罐2罐体顶部，当液位到达顶部出水口高度时，样品存储罐2罐体自然溢流。系统运行过程中，泵水系统1不断向样品存储罐2中泵入海水，通过自然溢流的作用形成样品存储罐2罐体内部海水样品的循环采集排出。

如图4所示，控制系统5由控制器15、接口模块16、通信模块17、数据采集模块18和显示器19组成。所述控制器15以可编程处理器为基础构成，通过程序的编程固化，控制器15运行控制软件，根据控制流程通过接口模块16控制水泵运行；同时控制器15通过数据采集模块18采集多参数水质分析仪3所监测的参数以及液位传感器4的状态信息。控制器15与信息管理平台6通过通信模块17建立数据链接，所述通信模块17支持多种网络制式，包括GPRS、WCDMA、CDMA、TDSCDMA和LTE在内的全网通信。控制器15接收来自信息管理平台6下发的指令，根据指令执行相应的控制动作，同时控制器15将所获取的水质参数上传至信息管理平台6。所述显示器19显示控制系统5运行的软件交互界面。

如图5所示，信息管理平台6由前端接收机20、数据中心服务器21、WEB服务器22和显示器23构成。所述前端接收机20接收控制系统实时监测数据，将接收数据存入数据中心服务器21；所述数据中心服务器提供数据请求服务，所述web服务器22提供web服务和数据下载服务，所述显示器23可以为终端或者显示墙，其上可视化显示信息管理平台界面信息。

本实用新型集成泵水系统、样品存储罐、多参数水质分析仪、液位传感器、控制系统和信息管理平台，保证了以岸基为场景的近海水质环境监测要求，保证了监测仪器在户外测试的安全性。另外，由于本实用新型的结构合理简单、运行稳定、功能丰富、测试便捷，可对所测试海域大面积多点布放，同步获取的实时监测数据有利于科学研究比对。

Claims (10)

1.一种水质自动采样监测系统，其特征在于设有泵水系统、样品存储罐、多参数水质分析仪、液位传感器、控制系统和信息管理平台；所述泵水系统在控制系统的指令控制下从待测海域中将海水样品泵入样品存储罐中；所述样品存储罐用于存放泵水系统所采集的海水样品；所述多参数水质分析仪测量样品存储罐中海水的温度、盐度、pH、溶解氧、叶绿素和CDOM值；所述液位传感器用于监测样品存储罐中的液位状态；所述控制系统通过程序控制泵水系统采集海水样品，获取多参数水质分析仪数据并将数据发送至远程的信息管理平台，控制系统实时监测样品存储罐内的液位状态；所述信息管理平台完成监测点数据的汇聚，实现数据的存储、分析及展示功能。

2.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述泵水系统设有过滤器、水泵、阀门、水泵控制器和管路，所述过滤器用于滤除水体中杂质；所述水泵为泵水系统的主要动力结构；所述阀门用于控制管路内水体的流速及流体通路，所述水泵控制器设有数据通信接口。

3.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述样品存储罐内部设有固定结构，用于固定多参数水质分析仪，样品存储罐罐体内部设有液位传感器，所述液位传感器用于监测样品存储罐罐体内部液位状态，样品存储罐进水口位于样品存储罐罐体底部，出水口位于样品存储罐罐体顶部。

4.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述控制系统设有控制器、显示器、通信模块、数据采集模块和接口模块，所述控制器运行控制软件，根据控制流程通过接口模块控制水泵运行；同时控制器通过数据采集模块采集多参数水质分析仪所监测的参数以及液位传感器的状态信息。

5.如权利要求4所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述控制器与信息管理平台通过通信模块建立数据链接，通信模块支持多种网络制式，控制器接收来自信息管理平台下发的指令，根据指令执行相应的控制动作，同时控制器将所获取的水质参数上传至信息管理平台；显示器显示控制系统运行的软件交互界面。

6.如权利要求5所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述多种网络制式包括GPRS、WCDMA、CDMA、TDSCDMA和LTE网络通信制式。

7.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述信息管理平台设有前端接收机、数据中心服务器、WEB服务器和显示器，所述前端接收机接收控制系统实时监测数据，将接收数据存入数据中心服务器；所述数据中心服务器提供数据请求服务，所述web服务器提供web服务和数据下载服务，在终端及显示器上可视化显示。

8.如权利要求2所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述数据通信接口设有R232接口、RS485接口、直流电压开关信号接口。

9.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述样品存储罐内所设固定结构采用可拆卸方式。

10.如权利要求1所述一种水质自动采样监测系统，其特征在于所述液位传感器的信号输出格式为开关量；所述多参数水质分析仪具有独立的通信接口，所述独立的通信接口包括RS232、RS485，具有开放的数据通信协议。