基於rfid的記憶式廢水留樣裝置及其應用方法
2023-06-04 07:33:16 1
專利名稱：基於rfid的記憶式廢水留樣裝置及其應用方法
技術領域：
本發明涉及一種排汙現場廢水採集裝置中的廢水留樣器，尤其涉及一種基於 RFID的記憶式廢水留樣器及其使用方法。
背景技術：
隨著現代社會的高速發展，環境保護越來越受到人們的重視。對排汙現場進行監測在我國已經實施多年，而且近年來我國對廢水排放汙染物的監測已逐步採用在線監測的方法，即利用安裝在排汙現場的廢水採樣裝置在一定的時間內自動對廢水進行取樣，通過現場的廢水汙染物在線測試儀對採得廢水進行在線測試，並將需要保存的廢水樣本進行留樣，就排汙現場的廢水留樣而言，有時需要對總量的水樣進行留樣；有時需要對超標的水樣進行留樣以作為環保部門監管執法的依據；有時由於排汙現場的在線測試分析儀器不是特別精確，只是在現場做一個比較粗略的測試，所以可以將廢水保存，取回後用更為精密的儀器進行分析，可以實現對排汙現場儀器的校準。一般在一段時間後，環保監管部門會派工作人員將存儲的水樣取回進行再次測試。就目前而言，廢水採集裝置中的廢水留樣方式就是將需要留樣的廢水存放到放置在廢水採集裝置中的留樣器中，留樣器只是對廢水進行了留樣，環保工作人員取樣時各個排汙點的廢水樣本不能混淆，回到環保局之後工作人員還需將信息進行人工輸入。對於此種方式，環保人員工作比較繁瑣，而且留樣器只是充當一個留樣的容器，容易混淆。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是為了克服現有廢水汙染物監測中對廢水的留樣無法實現信息保存，環保工作人員工作量繁瑣的缺點，提出了一種基於RFID的記憶式廢水留樣器及其使用方法。本發明為解決上述技術問題採用以下技術方案
一種基於RFID的記憶式廢水留樣裝置，包括N個廢水留樣器，所述N個廢水留樣器分別通過電磁閥與汙水留樣管道相連接，還包括由N個RFID讀寫埠和一個MCU組成的託板；所述N個廢水留樣器底部分別集成有RFID射頻標籤；所述N個廢水留樣器分別一一對應地放置於所述N個RFID讀寫埠的上方；所述MCU用於控制RFID讀寫埠對RFID射頻標籤進行信息的讀寫；N為自然數，N ( M。一種基於RFID的記憶式廢水留樣裝置的應用方法，包括以下步驟
步驟A，將N個廢水留樣器、汙染物在線測試儀分別通過電磁閥與廢水留樣管道相連， 同時將廢水留樣器一一放置於託板的RFID讀寫埠上；
步驟B，採用廢水在線監測裝置控制器控制電磁閥的開閉，採用汙染物在線測試儀進行在線汙染物濃度的初步測試，然後將測試結果存儲在託板上的MCU中；同時將被測試的廢水流入某個廢水留樣器中，實現對在線測試的廢水進行留樣；
步驟C，通過MCU控制託板上與步驟B所述廢水留樣器相對應的RFID讀寫埠，將留樣信息寫入廢水留樣器的RFID射頻標籤中；
步驟D，將存儲有水樣的廢水留樣器取走，並在相同的位置用新的廢水留樣器代替； 步驟E，採用RFID讀寫埠，將取回的廢水留樣器的RFID射頻標籤中的留樣信息讀取， 同時對廢水留樣器中的廢水進行再次檢測；
步驟F，將讀取的RFID射頻標籤中的留樣信息傳輸到上位機進行存儲，和再次檢測的數據結果一同進行比較，實現對汙染物在線測試儀的校準。進一步的，本發明的基於RFID的記憶式廢水留樣裝置的應用方法，所述寫入廢水留樣器的留樣信息包括排汙口所屬企業代碼、廢水取樣地址、時間、廢水汙染物代碼以及汙染物含量代碼。本發明採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果
本發明利用RFID技術，將所採集廢水的地點、時間、汙染物含量等信息存儲到集成有射頻存儲晶片的留樣器中，使得留樣器成為「有身份的公民」，保存有廢水水樣的留樣器無需通過人工方式進行區分，能夠極大的方便環保工作人員的監管與執法；留樣器中廢水到環保局再次分析測試時，通過RFID讀寫埠與分析儀的連接，能夠實現完全的自動化，是物聯網技術在環境監測領域新的具體應用。
圖1是本發明的廢水留樣裝置的應用示意圖。圖2是具有RFID讀寫埠的託板的結構示意圖。圖3是本發明應用在實際廢水採集系統中的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明
如圖ι所示，本發明的廢水留樣裝置包含有具有RFID讀寫埠的託板和N個留樣器 (一般不會超過M個);留樣器分別放置於具有RFID讀寫埠的託板之上，並且通過電磁閥和廢水留樣管道相連；留樣器底部集成有可讀寫的射頻標籤。如圖2所示，具有RFID讀寫埠的託板由多個RFID讀寫埠和一個MCU組成， RFID讀寫埠受MCU控制用於對射頻標籤進行信息的讀寫；每個留樣器都放置於具有RFID 讀寫埠的託板的某個RFID讀寫埠的上方。本發明在實際廢水採集系統中的運用如圖3所示，本發明使用時放置於廢水在線監測系統的廢水採集裝置中，圖3中廢水採集裝置的其他部分沒有給出，只是給出了本發明應用在其中的部分。如圖3所示，廢水採集裝置、汙染物在線測試儀和廢水採集裝置均受廢水在線監測裝置控制器控制。其中廢水採集裝置用於對排汙現場廢水進行採集，所採集廢水通過汙染物濃度在線測試儀進行在線汙染物濃度的初步測試，然後將需要進行保存的水樣進行留樣。進行第一次留樣時，通過控制電磁閥1將水樣保存在留樣器1中，當廢水留樣完畢之後再通過具有RFID讀寫埠的託板中對應的RFID讀寫埠 1將剛剛留樣廢水的各個信息進行保存。待到下一次進行廢水留樣便將水樣保存於留樣器2中，並將相應的信息寫入，留樣的過程依次向後類推。
RFID射頻標籤存儲的信息在此做一些詳細的說明，根據全國地區編碼，使用前M 位進行地區的編碼，比如001100100000000100000010 (320102)代表江蘇省南京市玄武區； 對於不同的地區，對排廢口的編碼大致相同，對於廢水排口而言編碼方式一般採用WS— XXXX — XX，WS代表廢水，中間4位為廢水排放企業代碼，後兩位為企業排放口的編號，對於不同的地區略有不同，但是大體相似，由於這個是針對廢水排放的所以WS可以省略，中間4 位每位用5位進行標示，有地區使用首字母代表有的地區用編號代表，後兩位每位用4位標示，對排汙口總共用觀位標示；再用四位表示廢水採樣時間，前M位表示年月日，年只表示兩位數字，後5位表示時間，例如00010001000001100000000110000表示11年06月01 日16時；接下來是廢水汙染物代碼，根據中華人名共和國環境保護標準HJ525—2009水汙染物名稱代碼進行編碼，例如氨氮用W21003表示，例如化學需氧量(COD)用W01018表示， 對於廢水汙染物w可以省略，總共用20位表示，例如00000001000000011000表示COD ；最後再用一些位數代表具體的汙染物含量即可。對於有224bit用戶存儲空間的T5577射頻卡這些信息足夠存儲。在一段時間之後，環保工作人員只需要將相應的存儲有水樣的留樣器取走，用空的留樣器代替即可，無需擔心不同排汙點水樣的混淆；回到環保局之後進行再次測試時只要在每個分析儀上配用一個RFID讀寫埠，利用RFID讀寫埠將所測試的留樣器RFID射頻標籤中信息讀取，然後留樣器RFID射頻標籤中保存的信息和分析儀所分析的數據就可以一同傳輸到上位機進行存儲，無需人工編號、輸入，即可以利用這些信息進行執法或者現場儀器的校準等等。測試完畢之後只要將留樣器清洗就可以以後再次使用。上述實施例實現了對廢水的留樣、現場信息存儲、環保局再次分析測試的一系列過程，使用本發明實現了廢水留樣分析測試的完全自動化，極大的方便了環保工作人員的監管與執法。
權利要求
1.一種基於RFID的記憶式廢水留樣裝置，包括N個廢水留樣器，所述N個廢水留樣器分別通過電磁閥與汙水留樣管道相連接，其特徵在於還包括由N個RFID讀寫埠和一個 MCU組成的託板；所述N個廢水留樣器底部分別集成有RFID射頻標籤；所述N個廢水留樣器分別一一對應地放置於所述N個RFID讀寫埠的上方；所述MCU用於控制RFID讀寫埠對RFID射頻標籤進行信息的讀寫；N為自然數，N ^ M。
2.一種如權利要求1所述的基於RFID的記憶式廢水留樣裝置的應用方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟A，將N個廢水留樣器、汙染物在線測試儀分別通過電磁閥與廢水留樣管道相連， 同時將廢水留樣器一一放置於託板的RFID讀寫埠上；步驟B，採用廢水在線監測裝置控制器控制電磁閥的開閉，採用汙染物在線測試儀進行在線汙染物濃度的初步測試，然後將測試結果存儲在託板上的MCU中；同時將被測試的廢水流入某個廢水留樣器中，實現對在線測試的廢水進行留樣；步驟C，通過MCU控制託板上與步驟B所述廢水留樣器相對應的RFID讀寫埠，將留樣信息寫入廢水留樣器的RFID射頻標籤中；步驟D，將存儲有水樣的廢水留樣器取走，並在相同的位置用新的廢水留樣器代替； 步驟E，採用RFID讀寫埠，將取回的廢水留樣器的RFID射頻標籤中的留樣信息讀取， 同時對廢水留樣器中的廢水進行再次檢測；步驟F，將讀取的RFID射頻標籤中的留樣信息傳輸到上位機進行存儲，和再次檢測的數據結果一同進行比較，實現對汙染物在線測試儀的校準。
3.根據權利要求2所述的基於RFID的記憶式廢水留樣裝置的應用方法，其特徵在於， 所述寫入廢水留樣器的留樣信息包括排汙口所屬企業代碼、廢水取樣地址、時間、廢水汙染物代碼以及汙染物含量代碼。
全文摘要
本發明公開了一種基於RFID的記憶式廢水留樣裝置，用於對排汙現場需要留樣的廢水進行留樣。該裝置採用在留樣器的底部集成可讀寫的具有記憶功能的射頻標籤，在使用時該類留樣器通過電磁閥與廢水留樣管道相連，留樣器一一放置於具有RFID讀寫埠的託板上，託板上各RFID讀寫埠均由以嵌入式微控制器為核心的RFID讀寫控制器管理。本發明還公開了該留樣裝置的應用方法，將採集現場所保存廢水水樣的信息存儲於留樣器的射頻標籤中，環保工作人員將留樣器取回時，只需用空的留樣器代替取走的留樣器即可，能夠極大的方便環保工作人員的監管與執法。
文檔編號G01N1/18GK102435465SQ20111028064
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者周杏鵬, 孫凱, 李靖, 王曉俊, 皋宇 申請人:東南大學