移動式流域水環境自動監測系統的製作方法
2023-05-19 06:14:31 1
專利名稱：移動式流域水環境自動監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於水環境監測系統技術領域，具體涉及適用於對江、河、湖、海等水源水系的水質進行自動監測的水環境自動監測系統。
背景技術：
我國是一個水資源比較缺乏的國家，近年來，隨著工業化進程的加快和城市化水 平的不斷提高，水的需求日益增加，而水系汙染日益嚴重，可用水源收到嚴重威脅，很多城 市供水出現問題。如何保護水資源並對汙水進行排放監控，對各種水系進行監測，已成為國 家可持續性發展的重要國策之一。水質在線自動監測技術能夠對汙染源排放和地表水系進 行實時和連續的監測，是近年來發展迅速的一種環境監測技術，對於提高汙染物總量控制 和環境管理能力具有重要的意義。目前對於自然流域各水系的監測既地表水的監測已經很普遍，一般採用選點、徵 地、土建、設備安裝、運行管理的方式進行，投入比較大，周期比較長，管理成本也比較高。對 於一般城市化的地區還是可以的，但對於偏遠一點或交通不便一點的區域就比較難管理 了。特別是應對水系治理變化，需要改變、遷移或變更監測點的時候，尤其不便。因此需研發一種便於移動式流域水環境自動監測系統，便於安裝運輸，減少對環 境的影響和人力、物力和財力的浪費。
發明內容為解決現有技術的缺陷，本實用新型提供一種將固定式水質監測站的儀器設備全 部裝於貨櫃內，置於移動車輛上，根據需要移動至不同地域的檢測系統。為實現本實用新型目的採用如下技術方案—種移動式流域水環境自動監測系統，包括取樣單元、水樣預處理單元、分析儀器 單元、數據採集單元和系統控制單元，其特徵在於所述水樣預處理單元、分析儀器單元、數 據採集單元和系統控制單元都安裝於貨櫃殼體內，取樣單元安裝於殼體外部，取樣單元 通過水管連接分析儀器單元，分析儀器單元和數據採集單元接入系統控制單元。所述水樣預處理單元設有圓柱形不鏽鋼的電加熱清洗裝置，電加熱清洗裝置與水 管連通。進一步，所述水樣預處理單元設有射流加藥裝置，內置除藻藥劑，射流加藥裝置與 電加熱清洗裝置及水管連通。所述水樣預處理單元包括一圓柱形不鏽鋼沉沙過濾裝置，安裝於分析儀器單元的 入口前側。上述電加熱清洗裝置、射流加藥裝置和不鏽鋼沉沙過濾裝置鬥保證系統穩定工 作，減少管路長度使結構更簡單緊湊。圓柱形不鏽鋼沉沙過濾裝置有利於簡化結構，減少體 積，提高沉沙效果。圓柱結構使容積最大化，利用柱形高度保證沉沙效果更好。再進一步，所述系統控制單元包括邏輯控制模塊、無線通訊模塊和簡訊息傳輸模塊、擴展接口模塊，各模塊之間以UART連接，邏輯控制模塊連接無線傳輸模塊和簡訊息傳輸模塊，擴展接口模塊與邏輯控制模塊相連接。所述無線通訊模塊為GPRS模塊或GSM模塊。本實用新型工作時，取樣單元將水樣從監測點引入水樣預處理單元，通過相關的 預處理後水樣被送到各個分析單元，分析的結果由數據採集單元進行採集、處理傳輸和反 控，整個系統由控制單元控制。本實用新型為了克服現有以技術土建地表水監測站存在的不足，通過對系統結 構、布局、功能和集成方案等多方面的創新，達到比土建方案更經濟適用、更專業化、標準 化、更便於運輸和現場安裝及整體移動的目的。本實用新型的有益效果主要表現在1、採用貨櫃可移動式外殼結構，降低建站 費用、集成度高、便於安裝運輸、便於遷移變更監測地點、對環境影響也很小。2、採用圓柱形 不鏽鋼電加熱水箱和射流加藥清洗裝置，保證系統工作穩定和可靠，結構簡單緊湊。3、採樣 圓柱形不鏽鋼沉沙裝置，簡化結構，減少體積，提高沉沙效果。圓柱結構使容積最大化，利用 柱形高度提高沉沙效果。
圖1為本實用新型結構圖。圖2為本實用新型外部結構示意圖。圖3為圖1中A向結構示意圖；圖4為圖1中B向結構示意圖。圖5為移動式流域水環境自動監測系統工作原理流程示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型實施方式作進一步說明參照圖1和2所示的一種移動式流域水環境自動監測系統，包括取樣單元、水樣預 處理單元5、分析儀器單元4、數據採集單元3和系統控制單元2，水樣預處理單元、分析儀器單元、數據採集單元和系統控制單元都安裝於貨櫃 殼體內。系統還有一些輔助配套設施如空壓機9、空調10、自動留樣器14、洗手池15、工具 箱11、試劑箱12、避雷系統、門禁報警系統等。取樣單元安裝於殼體外部，取樣單元通過水管連接分析儀器單元，分析儀器單元4 和數據採集單元3接入系統控制單元2。預處理單元有圓柱形不鏽鋼電加熱清洗裝置7、射流加藥裝置6和過濾裝置8，電 加熱清洗裝置與水管連通。將自來水加熱對管路進行清洗。射流加藥裝置6內置除藻藥劑， 射流加藥裝置與電加熱清洗裝置及水管連通，能通過自來水將除藻藥劑自動加入到清洗單 元，對管路進行除藻。過濾裝置8為圓柱形不鏽鋼沉沙，能對水樣中的雜質有效過濾。圓柱結構使容積 最大化，利用柱形高度保證沉沙效果更好。採樣單元(取水單元)安裝於貨櫃外部，根據現場情況，敷設管路和選擇安裝 點；採樣單元將水送入五參數測量池13和沉沙池，在五參數測量池前端管路上設置人工取樣口，沉沙池為自動採樣器設置採水口 ；水樣經過沉沙處理後，由水泵壓入精密預處理單 元，然後送入分析儀器測量池。每次採樣測量後都要對管路進行自動清洗和反吹，以保證管路系統長期可靠的運 行，清洗單元由加藥除藻、電加熱水箱、空壓機、電磁閥、溫控器、液位傳感器等組成。每次採 樣分析完成後，控制單元會啟動清洗過程。控制單元2和數據採集單元4為整個系統的控制指揮中心， 系統的所有動作由控 制單元的PLC驅動執行，數據採集單元可以通過PLC採集數據和狀態信號通過網絡上傳數 據和信息，也可以接收遠程指令或直接發出指令控制控制單元的PLC執行相應的操作命 令。水樣預處理單元5、分析儀器單元4、數據採集單元3和系統控制單元2集成於空 間有限的貨櫃內，並保證有寬敞的工作空間，因此，在各個功能單元的布局上可採用了高 度錯層布局，厚度錯層布局，使結構既緊湊，空間又寬敞。本實用新型用標準貨櫃作為系統的集成載體，改變傳統的以土建建築作為監測 站房的建站形式。將傳統的選點、徵地、土建、現場集成安裝、投運管理等複雜的流程簡化成 一站式投運服務。實施例2與實施例1不同的是，系統控制單元包括邏輯控制模塊、無線通訊模塊和簡訊息 傳輸模塊、擴展接口模塊，各模塊之間以UART連接，邏輯控制模塊連接無線傳輸模塊和短 信息傳輸模塊，擴展接口模塊與邏輯控制模塊相連接。無線通訊模塊為GPRS模塊或GSM模 塊。無線通訊模塊接受來自邏輯控制模塊的信號並向計算機服務控制中心發送信息，並可 接收服務控制中心發送的信息向邏輯控制模塊發送相關指令。移動式流域水環境自動監測系統採集水環境和水質信息，將信息通過無線通訊網 絡發送至服務端控制中心，服務控制中心處理接收到的信息，判斷後將指令發送給邏輯控 制模塊。
權利要求一種移動式流域水環境自動監測系統，包括取樣單元、水樣預處理單元(5)、分析儀器單元(4)、數據採集單元(3)和系統控制單元(2)，其特徵在於所述水樣預處理單元、分析儀器單元、數據採集單元和系統控制單元都安裝於貨櫃殼體內，取樣單元安裝於殼體外部，取樣單元通過水管連接分析儀器單元，分析儀器單元(4)和數據採集單元(3)接入系統控制單元(2)。
2.如權利要求1所述的移動式流域水環境自動監測系統，其特徵在於所述水樣預處 理單元設有圓柱形不鏽鋼的電加熱清洗裝置(7)，電加熱清洗裝置與水管連通。
3.如權利要求2所述的移動式流域水環境自動監測系統，其特徵在於所述水樣預處 理單元設有射流加藥裝置(6)，內置除藻藥劑，射流加藥裝置與電加熱清洗裝置及水管連通。
4.如權利要求1所述的移動式流域水環境自動監測系統，其特徵在於所述水樣預處 理單元包括一圓柱形不鏽鋼沉沙過濾裝置(8)，安裝於分析儀器單元的入口前側。
5.如權利要求1-4之一所述的移動式流域水環境自動監測系統，其特徵在於系統控 制單元包括邏輯控制模塊、無線通訊模塊和簡訊息傳輸模塊、擴展接口模塊，各模塊之間以 UART連接，邏輯控制模塊連接無線傳輸模塊和簡訊息傳輸模塊，擴展接口模塊與邏輯控制 模塊相連接。
6.如權利要求5所述的移動式流域水環境自動監測系統，其特徵在於無線通訊模塊為 GPRS模塊或GSM模塊。
專利摘要一種移動式流域水環境自動監測系統，屬於水環境監測系統技術領域，包括取樣單元、水樣預處理單元(5)、分析儀器單元(4)、數據採集單元(3)和系統控制單元(2)，其特徵在於所述水樣預處理單元、分析儀器單元、數據採集單元和系統控制單元都安裝於貨櫃殼體內，取樣單元安裝於殼體外部，取樣單元通過水管連接分析儀器單元，分析儀器單元和數據採集單元接入系統控制單元。為了克服現有技術以土建地表水監測站存在的不足，採用貨櫃可移動式外殼結構，降低建站費用、集成度高、便於安裝運輸、便於遷移變更監測地點、降低對環境的影響。
文檔編號G01N1/28GK201555841SQ20092019747
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月10日 優先權日2009年10月10日
發明者張智淵, 戴學利, 李岡生, 李家順 申請人:杭州鼎利環保科技有限公司