一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及污水監測技術領域，尤其是一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統。它包括控制終端、現場流量計、比例取樣控制器、取樣泵、儲水罐、現場數據采集儀和若干個測試儀；現場流量計裝設于排污管道上并通過RS?485總線與比例取樣控制器通信連接，取樣泵通過管道連接于排污管道與儲水罐之間，儲水罐內設置有攪拌機，儲水罐的出水管上設置有電磁閥，若干個測試儀通過管道分別與儲水罐的出水管相連通；取樣泵、電磁閥和攪拌機分別與比例取樣控制器電性連接并受控于比例取樣控制器，比例取樣控制器、測試儀和現場數據采集儀相互間通過RS?485總線通信連接，現場數據采集儀與控制終端無線通信連接或有線通信連接；本實用新型測量數據科學精確、采樣周期隨機性強。
【專利說明】
一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及污水監測技術領域，尤其是一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統。
【背景技術】
[0002]目前，我國環保行業對企業污水污染物濃度監測轉變為污染物排污總量監測，現有的監測系統普遍以固定時間間隔(通常每天24個樣本，間隔Ih)來采集排污口污水瞬時樣本，由專業檢測儀器如COD測試儀、氨氮測試儀等對各污染物的含量進行檢測，將這些測量值乘以這段間隔時間內的污水排放累積流量計算得到該時間段的污染物排放總量。
[0003]然而，現有監測系統采樣時間固定，致使排污企業容易掌握監測系統的采樣規律，從而，不誠信企業經常偷排、突排高濃度廢水的問題，且難以被環保部門發現;另外，現有的監測系統中所涉及的設備均為獨立的個體，其還存在系統運用成本高、監測結果不準確等問題。
【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于一種系統結構簡單、采樣周期隨機性強、監測結果準確、成本低廉的基于物聯網的智能化污水污染物監測系統。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，它包括控制終端、現場流量計、比例取樣控制器、取樣栗、儲水罐、若干個測試儀以及現場數據采集儀；
[0007]所述現場流量計裝設于排污管道上并通過RS-485總線與比例取樣控制器通信連接，所述取樣栗通過管道連接于排污管道與儲水罐之間，所述儲水罐內設置有攪拌機，所述儲水罐的出水管上設置有電磁閥，若干個所述測試儀通過管道分別與儲水罐的出水管相連通；
[0008]所述取樣栗、電磁閥和攪拌機分別與比例取樣控制器電性連接并受控于比例取樣控制器，所述比例取樣控制器、測試儀和現場數據采集儀相互間通過RS-485總線通信連接，所述現場數據采集儀內設置有無線模塊，所述現場數據采集儀通過無線模塊與控制終端無線通信連接或通過RS-485總線與控制終端通信連接。
[0009]優選地，所述測試儀為COD測試儀、氨氮測試儀、TOC測試儀、總磷測試儀、總氮測試儀和/或PH測試儀。
[0010]優選地，所述比例取樣控制器包括微處理器、驅動電路、電源模塊和若干個RS-485接口，所述微處理器通過RS-485接口與現場流量計、測試儀及現場數據采集儀對應連接，所述微處理器通過驅動電路控制取樣栗、攪拌機和電磁閥的啟閉，所述電源模塊分別為微處理器、驅動電路和RS-485接口供電。
[0011]優選地，所述比例取樣控制器還包括磁耦隔離模塊和光耦隔離模塊，所述磁耦隔離模塊連接于RS-485接口與微處理器之間，所述光耦隔離模塊連接于驅動電路與微處理器之間。
[0012]優選地，所述驅動電路包括用于控制取樣栗和攪拌機啟閉的繼電器驅動單元以及用于控制電磁閥啟閉的晶體管驅動單元。
[0013]優選地，所述微處理器包括-STM32F103型芯片。
[0014]優選地，所述電源模塊包括-LMl 117型線性穩壓芯片。
[0015]由于采用了上述方案，本實用新型的測量數據科學精確、采樣周期隨機性強，其有利于改善不誠信企業通過掌握采樣規律偷排、突排高濃度廢水而無法監測和懲處的現狀，對工業點源水污染物總量監測提供了科學依據，能夠節約現場分析儀器的運行成本，具有很強的應用價值。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例的系統結構圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例的比例取樣控制器的系統原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0019]如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，它包括控制終端1(其可為PC機、平板電腦、智能手機等)、用于實時測量排污管道a內的污水的瞬時流量及累積流量的現場流量計2、用于接收由現場流量計2輸送的流量數據的比例取樣控制器3、用于從排污管道a內抽取污水樣本的取樣栗4、用于存儲污水水樣的儲水罐
5、用于對污水水樣進行檢測的若干個測試儀6以及用于接收由各個測試儀6輸送的檢測數據的現場數據采集儀7;其中，現場流量計2裝設于排污管道a上并通過RS-485總線與比例取樣控制器3通信連接，取樣栗4通過管道連接于排污管道a與儲水罐5之間，在儲水罐5內設置有攪拌機8，儲水罐5的出水管上設置有電磁閥9，若干個測試儀6通過管道分別與儲水罐5的出水管相連通；同時，取樣栗4、電磁閥9和攪拌機8分別與比例取樣控制器3電性連接并受控于比例取樣控制器3，比例取樣控制器3、測試儀6和現場數據采集儀7相互間通過RS-485總線通信連接，在現場數據采集儀7內設置有無線模塊(圖中未示出)，現場數據采集儀7可通過無線模塊與控制終端I進行無線通信連接或者通過RS-485總線與控制終端I進行有線通信連接。
[0020]如此，本實施例的系統可具有以下工作原理:現場流量計2可實時測量排放廢水的瞬時流量和累積流量，通過RS-485總線將流量數據發送至比例取樣控制器3;比例取樣控制器3每隔5?15min(時間間隔為隨機值，用戶可根據需要自行設置)開啟取樣栗4，根據瞬時流量計算比例采樣量，將污水采集至儲水罐5;經過一個測量周期(24h或48h)，比例取樣控制器3開啟攪拌機8對儲水罐5內進行攪拌，之后開啟電磁閥9將污水水樣送至各測試儀6內進行檢測，檢測結束后現場數據采集儀7獲取各測試儀6的檢測數據并以有線或無線的通信方式發送至控制終端I，以供環保部門或相關環保組織進行處理；由于整個系統的監測周期隨機性強，使得排污企業很難掌握監測的具體規律，從而能夠為污水治理提供有效的保障。
[0021]為豐富整個系統對污水采樣的多樣性，本實施例的測試儀6可根據具體情況采用COD測試儀、氨氮測試儀、TOC測試儀、總磷測試儀、總氮測試儀和PH測試儀中的全部或者其中幾個類別。
[0022]為確保真格系統能夠在環境相對惡劣的污水排污口進行現場、長期穩定的運行，本實施例的比例取樣控制器3包括微處理器31、驅動電路32、電源模塊33和若干個RS-485接口 34;其中，微處理器31通過RS-485接口 34與現場流量計2、測試儀6及現場數據采集儀7對應連接，同時，微處理器31通過驅動電路32來控制取樣栗4、攪拌機8和電磁閥9的啟閉，而電源模塊33則分別為微處理器31、驅動電路32和RS-485接口 34供電。
[0023]為提高整個比例取樣控制器3的抗干擾性，本實施例的比例取樣控制器3還包括磁耦隔離模塊35和光耦隔離模塊36;其中，磁耦隔離模塊35連接于RS-485接口 34與微處理器31之間，光耦隔離模塊36連接于驅動電路32與微處理器31之間。
[0024]為優化比例取樣控制器2的控制效果，本實施例的驅動電路32包括用于控制取樣栗4和攪拌機8啟閉的繼電器驅動單元321以及用于控制電磁閥9啟閉的晶體管驅動單元322。
[0025]進一步地，本實施例的微處理器31包括一STM32F103型芯片;本實施例的電源模塊33包括一LMl 117型線性穩壓芯片。
[0026]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:它包括控制終端、現場流量計、比例取樣控制器、取樣栗、儲水罐、若干個測試儀以及現場數據采集儀； 所述現場流量計裝設于排污管道上并通過RS-485總線與比例取樣控制器通信連接，所述取樣栗通過管道連接于排污管道與儲水罐之間，所述儲水罐內設置有攪拌機，所述儲水罐的出水管上設置有電磁閥，若干個所述測試儀通過管道分別與儲水罐的出水管相連通； 所述取樣栗、電磁閥和攪拌機分別與比例取樣控制器電性連接并受控于比例取樣控制器，所述比例取樣控制器、測試儀和現場數據采集儀相互間通過RS-485總線通信連接，所述現場數據采集儀內設置有無線模塊，所述現場數據采集儀通過無線模塊與控制終端無線通信連接或通過RS-485總線與控制終端通信連接。2.如權利要求1所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述測試儀為COD測試儀、氨氮測試儀、TOC測試儀、總磷測試儀、總氮測試儀和/或PH測試儀。3.如權利要求1或2所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述比例取樣控制器包括微處理器、驅動電路、電源模塊和若干個RS-485接口，所述微處理器通過RS-485接口與現場流量計、測試儀及現場數據采集儀對應連接，所述微處理器通過驅動電路控制取樣栗、攪拌機和電磁閥的啟閉，所述電源模塊分別為微處理器、驅動電路和RS-485接口供電。4.如權利要求3所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述比例取樣控制器還包括磁耦隔離模塊和光耦隔離模塊，所述磁耦隔離模塊連接于RS-485接口與微處理器之間，所述光耦隔離模塊連接于驅動電路與微處理器之間。5.如權利要求4所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述驅動電路包括用于控制取樣栗和攪拌機啟閉的繼電器驅動單元以及用于控制電磁閥啟閉的晶體管驅動單元。6.如權利要求5所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述微處理器包括一 STM32F103型芯片。7.如權利要求6所述的一種基于物聯網的智能化污水污染物監測系統，其特征在于:所述電源模塊包括一 LMl 117型線性穩壓芯片。
【文檔編號】G08C17/02GK205581090SQ201620167888
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月4日
【發明人】許愛紅
【申請人】許愛紅