CN210658534U - 移动式二次供水水质监管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了移动式二次供水水质监管装置，至少包括装置本体、水质留样单元、数据采集单元、数据控制单元以及供电系统，所述装置本体上设置有互相连接的水质留样单元、数据采集单元以及数据控制单元。综上所述，本实用新型结构简单，造型新型，可以方便而快捷的实现二次供水水质的在线监测，并且使得装置可根据需要，快速安装于不同的现场环境，将常规的建立固定式水质在线监控站改变成移动式水质在线监控站，使得工作人员可按需布点，大大解决了水质在线监控的成本。

Description

移动式二次供水水质监管装置

技术领域

本实用新型涉及水质在线监测的技术领域，具体是移动式二次供水水质监管装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，居民对用水质量和用水安全的要求越来越高，当前二次供水设施环节居民水质投诉高发，情况严重，为解决二次供水投诉服务响应慢、排查难的管理短板，在传统水质实验室检测的基础上，需要设计一款更方便和快捷的在线式监管设备，实现移动式、组合式、即插即用、水质多参数在线监测和水质数据的远程传输等功能，从而填补水质动态监管的空白。

发明内容

本实用新型的目的在于提供移动式二次供水水质监管装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

移动式二次供水水质监管装置，至少包括装置本体、水质留样单元、数据采集单元、数据控制单元以及供电系统，所述装置本体上设置有互相连接的水质留样单元、数据采集单元以及数据控制单元；其中：

水质留样单元至少包括依次设置的进水阀、采样泵、分体式采样池以及出水阀；

数据采集单元至少包括用于采集分体式采样池内水质的集成传感器和光谱传感器；

数据控制单元至少包括分别与水质留样单元以及数据采集单元连接的控制器以及与控制器连接的通讯模块；

供电系统至少包括交流电源、直流电源以及电源开关。

作为本实用新型进一步的方案：还包括与通讯模块无线连接的云存储设备以及与云存储设备无线连接的二次供水集成平台。

作为本实用新型进一步的方案：所述供电系统还包括便于携带的外接电池组。

作为本实用新型进一步的方案：所述外接电池组呈箱体式结构，且外接电池组的顶部设置有方便提拉的提手。

作为本实用新型进一步的方案：还包括辅助单元，所述辅助单元至少包括实现GIS地理位置跟踪的定位子单元、监测通讯模块状态的监测子单元、监测电源使用情况以及人工干扰情况的报警子单元。

作为本实用新型进一步的方案：所述数据采集单元还包括数值表单显示子单元、曲线图显示子单元以及3D光谱指纹图显示子单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型创新性的通过紫外线光谱技术、遥测遥感技术，可同时在线监测自来水中的总氯、浊度、pH值、电导率、水温、CODMn、TOC、色度和NO3-N等多种水质参数，并将测量的动态结果实时传送到水质监管部门，以达到城市居民用水水质动态监管的目的，填补城市二次供水水质动态监管的空白，由于本实用新型可以方便快捷的在线监测二次供水水质，使得本实用新型可根据需要，快速安装于不同的现场环境，进而将常规的固定式水质在线监控站改变成移动式水质在线监控站，使得工作人员可按需布点，大大降低了水质在线监控的成本；并且本实用新型通过使用光谱传感器，实现了单一传感器同时在线监测多质参数的目的，大大减小了传统水质监测站的体积，解决了在线式水质入户快速监测的问题；同时通过采用多种供电方式，解决了水质现场监测供电难，流动式供电难，持续多日流动式供电更难的问题；在上述结构的基础上，本装置利用通讯模块、云存储设备以及二次供水集成平台，使得工作人员无需开箱，可直接通过手机、PDA、web等多种方式查看装置内部数据，解决了装置数据现场查看的灵活性问题。

附图说明

图1为移动式二次供水水质监管装置的主视结构示意图。

图2为移动式二次供水水质监管装置的工作原理示意图。

图3为本实用新型中光谱传感器的整体结构示意图。

图4为本实用新型中监测参数对于光谱范围说明意图。

图5为本实用新型中辅助单元的整体结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例中，移动式二次供水水质监管装置，至少包括装置本体10、水质留样单元20、数据采集单元30、数据控制单元40、供电系统50、与通讯模块42无线连接的云存储设备60以及与云存储设备60无线连接的二次供水集成平台70，所述装置本体10上设置有互相连接的水质留样单元20、数据采集单元30以及数据控制单元40；其中：

水质留样单元20至少包括依次设置的进水阀21、采样泵22、分体式采样池23以及出水阀24。

数据采集单元30至少包括用于采集分体式采样池23内水质的集成传感器31和光谱传感器32。

需要说明的是，如图3和图4所示，光谱传感器32为紫外线光谱传感器，并且所述光谱传感器32采用理论寿命为50 年的闪烁氙光源，双光束自动补偿，无需化学试剂即可完成在线水质监测。并且光谱传感器32的核心部件均采用全不锈钢材料、同时光谱传感器32设置有清洗喷嘴，以便于对光谱传感器32进行自动清洗，使得光谱传感器可以具有基本免维护、环保和安全的优点。

作为上述方案的更进一步方案，所述数据采集单元30中的集成传感器31完成部分参数的检测，具体参数如下：

集成传感器31中的总氯传感器完成总氯指标的检测。

1）测量范围：0～5mg/L的余氯或总氯；

2）准确度：读数的±5%或0.035mg/L Cl2；

3）精度：读数的±5%或0.005mg/L Cl2。

集成传感器31中的pH传感器完成PH值的检测。

1）测量范围：0-14 pH；

2）精度：0.01pH。

集成传感器31中的电导率传感器完成电导率指标的检测。

1）应用测量范围：0～500,000μS/cm，2～42PSU；

2）准确度：读数的1%。

本实用新型中的光谱传感器32完成色度、浊度、TOC、CODmn、NO3-N、水温指标的多参数检测。

TOC、CODmn检测参数说明：

1）测量原理：紫外可见光全光谱（220-720nm或220-390nm)；

2）量程：0～150(TOC)/(CODmn)；

3）精度：+/-2%；

4）分辨率：0.03mg/L；

5）重复性：±3%；

6）信号平均时间：取决于应用；

7）样品流量：3m/s(最大值)；

8）操作温度：0...45°C；

9）样温度：0～50℃；

10）电缆：7.5m固定电缆(-075)或1m固定电缆(-010)；

11）检出限：0.1mg/L；

12）功率：4.2W。

NO3-N检测参数说明：

测量原理：紫外可见光全光谱（220～720nm或220～390nm)；

1）量程：0～70[mg/l]；

2）精度：+/- 2% [mg/l]；

3）分辨率：0.02mg/L；

4）重复性：±3%；

5）信号平均时间：取决于应用；

6）样品流量：3m/s(最大值)；

7）操作温度：0...45°C；

8）水样温度：0～50℃；

9）电缆：7.5m固定电缆 (-075) 或1m固定电缆 (-010)；

10）检出限：0.06mg/L；

11）功率：4.2 W。

色度检测参数说明：

测量原理：紫外可见光全光谱（220～720nm或220～390nm)；

1）量程：0-100、0-70；

2）精度：±0.75Hazen；

3）分辨率：0.8Hazen；

4）重复性：±3%；

5）信号平均时间：取决于应用；

6）样品流量：3m/s(最大值)；

7）操作温度：0... 45°C；

8）水样温度：0～50℃；

9）电缆：7.5 m固定电缆 (-075) 或 1 m 固定电缆 (-010)；

10）检出限：2.3Hazen；

11）功率：4.2W。

光谱传感器32与传统的滤光片单波长紫外传感器相比，具有革命性的进步。单波长传感器通常只测量 UV254nm 处的吸收，仅进行单波长浊度补偿。由于水中悬浮物和有机大分子往往在该波长处有交叉干扰，因此对于复杂的水体，单波长传感器无能为力。而连续光谱传感器可以准确地测量悬浮物浓度光谱，从而进行连续补偿，对于有机物可以分析整个紫外区域的吸收，还可以利用差分光谱技术消除交叉干扰。连续紫外线光谱传感器相当于一个从紫外到可见光的在线分光光度计。

数据控制单元40至少包括分别与水质留样单元20以及数据采集单元30连接的控制器41以及与控制器41连接的通讯模块42。

所述装置为了满足二次供水水质监测的现场环境的多变性，提供了多种供电方式，所述供电系统50至少包括交流电源51、直流电源52、外接电池组以及电源开关53。

需要说明的是，所述外接电池组54呈箱体式结构，且外接电池组54为可以快速拆卸的卡扣式防水结构，使得拆卸时不需要卸螺丝，更加方便，同时外接电池组54的顶部设置有方便提拉的提手55，并且外接电池组可更换为太阳能供电，以满足现场不同供电方式的需求。

为了更好的对本实用新型进行防护，所述装置本体10中用于装载各个仪表的仪表箱的防护等级可以达到IP65,集成传感器31和光谱传感器32本身也可以达到IP65，其中，仪表至少包括集成传感器31和光谱传感器32，进而使得本实用新型可以在室外露天使用；绝大多数情况下，本实用新型中各个仪器支持蓝牙连接和互联网通讯，继而可以在无需打开仪表箱的条件下，用智能手机完成所有日常操作，也能提高设备的现场保护能力。

请参考图5，本实用新型还包括辅助单元80，所述辅助单元80至少包括实现GIS地理位置跟踪的定位子单元81、监测通讯模块42状态的监测子单元82、监测电源使用情况以及人工干扰情况的报警子单元83。使得工作人员可通过定位子单元81快速定位装置本体10的位置，为移动式水质监测提供可靠的地理位置信息。

需要说明的是，通讯模块42状态包括通讯模块42是否上线；电源使用情况包括是否有低电压报警；人工干扰情况包括是否有被打开门禁。

本实用新型的具体工作步骤如下所示：

当居民出现用水水质投诉时，工作人员携带本装置到居民家中，选择合适的外接采样管件转接头后，将装置的进水阀21与居民用水管道相连，打开水龙头，开始取水。将装置的电源开关53打开，启动采样泵22，30秒后，出水阀24中有水样流出，为了保证水样的有效性，装置将在出水阀24自动出水，1分钟后开始自动取样，取样周期为30分钟。以上水质留样单元20正常工作后，数据采集单元30开始工作，采集9大水质参数和装置的实际运行情况等参数，包括装置的地理位置、装置通讯状态（是否上线）、装置是否受到人工干扰（是否有被打开门禁）、装置电源使用情况（是否有低电压报警）。数据采集单元30完成数据采集后，由数据控制单元40中的控制器41实现数据的现场显示，显示类型包括数值显示、趋势曲线显示、3D指纹图显示。同时，控制器41还可以设置采样泵22的定时开启和关闭，可根据需要设置一天内多时段自动监测，提高监测水样的代表性。为了保证监测的准确性，可通过内置的自清洗程序，自动控制采样泵22的运转和采样阀，排污阀的开启和关闭。装置的控制器41与通讯模块42双向交换数据，通讯模块42通过无线通讯技术，将装置数据远程传输到云存储设备60，利用云存储技术和云服务技术，实现网页、手机终端、PAD等设备的跨平台监控、大数据分析等跨平台应用。跨平台应用包括水质参数的实时监测、数据历史追溯、数据统计、数据越界报警、短信通知、设备GIS位置跟踪。

综上所述，本实用新型结构简单，造型新型，可以方便而快捷的实现二次供水水质的在线监测，并且使得装置可根据需要，快速安装于不同的现场环境，将常规的建立固定式水质在线监控站改变成移动式水质在线监控站，使得工作人员可按需布点，大大解决了水质在线监控的成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：至少包括装置本体（10）、水质留样单元（20）、数据采集单元（30）、数据控制单元（40）以及供电系统（50），所述装置本体（10）上设置有互相连接的水质留样单元（20）、数据采集单元（30）以及数据控制单元（40）；其中：

水质留样单元（20）至少包括依次设置的进水阀（21）、采样泵（22）、分体式采样池（23）以及出水阀（24）；

数据采集单元（30）至少包括用于采集分体式采样池（23）内水质的总氯、ph和电导率的集成传感器（31）和光谱传感器（32）；

数据控制单元（40）至少包括分别与水质留样单元（20）以及数据采集单元（30）连接的控制器（41）以及与控制器（41）连接的通讯模块（42）；

供电系统（50）至少包括交流电源（51）、直流电源（52）以及电源开关（53）。

2.根据权利要求1所述的移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：还包括与通讯模块（42）无线连接的云存储设备（60）以及与云存储设备（60）无线连接的二次供水集成平台（70）。

3.根据权利要求1所述的移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：所述供电系统（50）还包括便于携带的外接电池组（54）。

4.根据权利要求3所述的移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：所述外接电池组（54）呈箱体式结构，且外接电池组（54）的顶部设置有方便提拉的提手（55）。

5.根据权利要求1所述的移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：还包括辅助单元（80），所述辅助单元（80）至少包括实现GIS地理位置跟踪的定位子单元（81）、监测通讯模块（42）状态的监测子单元（82）、监测电源使用情况以及人工干扰情况的报警子单元（83）。

6.根据权利要求1所述的移动式二次供水水质监管装置，其特征在于：所述数据采集单元（30）还包括数值表单显示子单元（33）、曲线图显示子单元（34）以及3D光谱指纹图显示子单元（35）。

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