CN214374705U - 一种水污染实时监测及预警*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水质监测的技术领域，提出了一种水污染实时监测及预警***，包括水样采集单元、配水单元、在线检测单元、数据采集传输单元以及控制单元，水样采集单元；水样采集单元在水中采集水样，采集到的水样通过配水单元输送至地面上的在线检测单元进行检测，然后通过数据采集传输单元将检测数据储存并传输至控制单元，即可完成水样的实时采集、分析和预警，检测结果准确度高，解决了常规的水质监测探头长期置于水中导致侵蚀或者表面滋生生物膜而影响检测结果准确性的问题。

Description

一种水污染实时监测及预警***

技术领域

本实用新型涉及水质监测的技术领域，更具体地说，是涉及一种水污染实时监测及预警***。

背景技术

当前，解决市政排水***面临的雨污混流、内源污染严重等问题较为有效的手段是清淤和雨污分流整治工程，在对城市各个片区积极推进雨污分流的前提下，也需要对河道建立长效的水污染监控机制，实时掌握河道的水质情况，确保无污水排入河道。当前的现有技术中，对河道存在的污水排放口进行监控的远程监控***，往往无法查看河道水位以下的情况，某些排污口隐藏在河道常水位下方，即使存在监控仍然无法有效监管。而采用水质探头(如温度传感器、pH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、ORP传感器和浊度传感器等)时，虽然能够实现水质的温度、pH、电导率、溶解氧、ORP以及浊度等指标的测量，减少操作人员，监测数据可靠，省时省力，但依然存在一些问题，诸如：1)水质监测探头长期置于水中容易发生侵蚀或者表面滋生一层生物膜从而无法确保测量数据的精确度，同时影响探头的使用寿命；2)只能对水质进行监测，无法对河水进行取样，在检测到河水内存在异常时，无法及时的做到留样。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水污染实时监测及预警***，旨在解决现有技术中水质监测装置采用监测探头进行水质检测，而监测探头长期置于水中容易发生侵蚀或者表面滋生一层生物膜从而影响检测数据精确度的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种水污染实时监测及预警***，包括：

水样采集单元，包括竖向分层杆以及设置于所述竖向分层杆顶端的浮球，所述竖向分层杆上开设有取水口，所述水样采集单元还包括与所述取水口连接的取水泵；

配水单元，包括连接所述取水口的总管路；

在线检测单元，与所述总管路连接用于检测所采集水样的不同指标；

数据采集传输单元，与所述在线检测单元连接，用于接收并存储所述在线检测单元反馈的检测数据；

控制单元，用于控制所述水样采集单元的取水操作，接收所述数据采集传输单元传输的检测数据，并对所述检测数据进行分析，发出预警信号。

进一步地，还包括预处理单元，所述预处理单元连接于所述在线检测单元的前端用于对所采集的水样进行过滤预处理。

进一步地，所述预处理单元包括用于容纳水样的预处理池。

进一步地，所述总管路分别连接有第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路的出水端连接所述预处理单元，所述预处理单元的出水端连接氨氮、总磷、BOD以及COD检测装置，所述第二分支管路的出水端连接pH、溶解氧以及浊度检测装置。

进一步地，所述取水口包括由上至下设置于所述竖向分层杆上的第一取水口、第二取水口以及第三取水口，所述控制单元控制所述第一取水口、所述第二取水口以及所述第三取水口依次采集河道上部、中部以及底部的水样。

进一步地，所述总管路包括分别连接所述第一取水口、所述第二取水口以及所述第三取水口的第一总管路、第二总管路以及第三总管路，所述第一总管路、所述第二总管路以及所述第三总管路分别连接有所述第一分支管路和所述第二分支管路。

进一步地，所述第二分支管路上连接有蝶阀。

进一步地，还包括设备房，所述配水单元、所述预处理单元、所述在线检测单元以及所述数据采集传输单元均安装于所述设备房内部。

进一步地，所述设备房内部设置有电源，所述电源包括常用电源以及备用电源。

进一步地，所述数据采集传输单元包括PLC控制器，所述PLC控制器包括数据存储模块和GPRS模块。

本实用新型提供的水污染实时监测及预警***的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的水污染实时监测及预警***包括水样采集单元、配水单元、在线检测单元、数据采集传输单元以及控制单元，水样采集单元包括竖向分层杆以及设置于竖向分层杆顶端的浮球，竖向分层杆上开设有取水口，水样采集单元还包括与取水口连接的取水泵；配水单元包括连接取水口的总管路；在线检测单元与总管路连接用于检测所采集水样的不同指标；数据采集传输单元与在线检测单元连接，用于接收并存储在线检测单元反馈的检测数据；控制单元，用于控制水样采集单元的取水操作，接收数据采集传输单元传输的检测数据，并对检测数据进行分析，发出预警信号。水样采集单元在水中采集水样，采集到的水样通过配水单元输送至地面上的在线检测单元进行检测，然后通过数据采集传输单元将检测数据储存并传输至控制单元，即可完成水样的实时采集、分析和预警，检测结果准确度高，解决了常规的水质监测探头长期置于水中由于侵蚀或者表面滋生生物膜而影响检测结果准确性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1是本实用新型一实施例中水污染实时监测及预警***的结构示意图；

图2是一实施例中水样采集单元与配水单元的连接结构示意图；

图3是一实施例中配水单元与在线检测单元以及数据采集传输单元的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、水样采集单元；11、竖向分层杆；12、浮球；13、取水口；131、第一取水口；132、第二取水口；133、第三取水口；2、配水单元；21、总管路；211、第一分支管路；212、第二分支管路；2121、蝶阀；22、第一总管路；23、第二总管路；24、第三总管路；3、预处理单元；4、在线检测单元；41、第一类检测装置；42、第二类检测装置；5、数据采集传输单元；6、控制单元。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照附图说明本实用新型的优选实施方式：

如图1、图2、图3所示，本实施例中，水污染实时监测及预警***包括水样采集单元1、配水单元2、在线检测单元4、数据采集传输单元5以及控制单元6，水样采集单元1包括竖向分层杆11以及设置于竖向分层杆11顶端的浮球12，竖向分层杆11上开设有取水口13，水样采集单元1还包括与取水口13连接的取水泵(图中未示出)。具体地，水样采集单元1放置于待检测的水体中，如河道边的河水中，竖向分层杆11放置于水中，在浮球12的浮力作用下竖向分层杆11在水中竖向漂浮，水样采集单元1在取水泵的驱动作用下，通过竖向分层杆11上的取水口13采集水样。采集的水样通过与取水口13连接的配水单元2进行输送，配水单元2中的总管路21作为输送管路。在线检测单元4设置于水体外面，如可以设置在河岸边的地面上，在线检测单元4与总管路21连接，用于检测所采集水样的不同指标；数据采集传输单元5与在线检测单元4连接，用于接收并存储在线检测单元4反馈的检测数据；控制单元6用于控制水样采集单元1的取水操作，接收数据采集传输单元5传输的检测数据，并对检测数据进行分析，在数据异常时发出预警信号。

具体地，控制单元6为计算机控制***，计算机控制***电脑端操作界面可将上传的水质检测数据实时绘制成波动变化曲线；操作界面可设置水质指标数值的限值，当所检测数据超过限定值时***则发出预警信号，电脑界面可显示警报发出的地点及对应的监测点位置。

本实施例中水样采集单元1在水中采集水样，采集到的水样通过配水单元2输送至地面上的在线检测单元4进行检测，然后通过数据采集传输单元5将检测数据储存并传输至控制单元6，即可完成水样的实时采集、分析和预警，检测结果准确度高，解决了常规的水质监测探头长期置于水中容易发生侵蚀或者表面滋生生物膜而影响检测结果准确性的问题。

如图1和图3所示，本实施例中，水污染实时监测及预警***还包括预处理单元3，预处理单元3连接于在线检测单元4的前端用于对所采集的水样进行过滤预处理。

具体地，在被污染的水体中采集的水样，很多时候都带有悬浮物、杂质垃圾等，在将所采集的水样输送至在线检测单元4前，设置预处理单元3对水样进行过滤预处理操作，将悬浮物、杂质垃圾等过滤掉之后再输入在线检测单元4进行各项指标检测，将有利于保护检测设备，降低设备的维护频率。

在一实施例中，预处理单元3包括用于容纳水样的预处理池(图中未示出)。当检测到河水的检测指标存在异常时，往往需要对水样进行及时留样以作进一步更加精确的检测，此时，通过关闭取水泵，停止取水操作，预处理单元3的预处理池内将截留下当前所采集的水样，可为后续进一步的检测分析提供便利。

如图1所示，总管路21分别连接有第一分支管路211和第二分支管路212，第一分支管路211的出水端连接预处理单元3，预处理单元3的出水端连接氨氮、总磷、BOD以及COD检测装置，第二分支管路212的出水端连接pH、溶解氧以及浊度检测装置。

通过待检测的不同的水体指标以及检测装置的实际工作条件，可将在线检测单元4中的检测装置区分为两类，一类为检测前不需要提前对水样预处理，另一类为检测前需要对水样进行过滤以及酸化预处理。因此，按照两类检测设备，在总管路上连接第一分支管路211和第二分支管路212分别与两类检测设备连接。具体地，第一分支管路211的出水端连接预处理单元3，预处理单元3的出水端连接第一类检测装置41，第一类检测装置41包括氨氮、总磷、BOD以及COD检测装置，第二分支管路212的出水端连接第二类检测装置42，第二类检测装置42包括pH、溶解氧以及浊度检测装置。

如图2所示，本实施例中，取水口13包括由上至下设置于竖向分层杆11上的第一取水口131、第二取水口132以及第三取水口133，控制单元6控制第一取水口131、第二取水口132以及第三取水口133依次采集河道上部、中部以及底部的水样。

具体地，为了采集不同深度水体的水样，对不同深度的水体水质情况进行监测，优选在竖向分层杆11上设置多个取水口，可选地，在竖向分层杆11上由上至下设置三个取水口，即第一取水口131、第二取水口132以及第三取水口133，分别用于采集河道上部、中部以及底部的水样。在实际采样时，由控制单元6控制第一取水口131、第二取水口132以及第三取水口133的采样顺序，进行依次采样。相应地，在线检测单元4、数据采集传输单元5依次进行水样的检测和数据存储传输，控制单元6依次分析检测数据并发出预警信号。例如，可以先采集河道上部的水样进行检测、数据存储、传输、分析等，完成后再采集河道中部的水样，最后再采集河道底部的水样。

如图2和图3所示，总管路21包括分别连接第一取水口131、第二取水口132以及第三取水口133的第一总管路22、第二总管路23以及第三总管路24，第一总管路22、第二总管路23以及第三总管路24分别连接有第一分支管路211和第二分支管路212。

具体地，对应于三个取水口设置三个总管路，分别用于输送河道上部、中部以及底部的水样。每个总管路连接两个分支管路，即第一分支管路211和第二分支管路212，用于分别连接前述的两类检测设备。

如图3所示，第二分支管路212上连接有蝶阀2121。考虑到第二分支管路212上未连接预处理单元3，在实际的水样传输过程中可能出现管路堵塞的情况，因此，在第二分支管路212上连接蝶阀2121，蝶阀2121可以开启或者关闭所连接的管路，以便于工作人员对管路进行检修。

在一实施例中，水污染实时监测及预警***还包括设备房(图中未示出)，配水单元2、预处理单元3、在线检测单元4以及数据采集传输单元5均安装于设备房内部。

设备房通常搭建于待监测河道的岸边上，用于容纳监测预警***的各项设备。

设备房内部设置有电源，电源包括常用电源以及备用电源。常用电源和备用电源可确保水污染实时监测及预警***不会出现断电的情况，确保水质监测工作实时、连续、准确地进行。

在一实施例中，数据采集传输单元5包括PLC控制器，PLC控制器包括数据存储模块和GPRS模块。数据采集传输单元5将检测数据通过GPRS模块传送至计算机控制***。

在一实施例中，水污染实时监测及预警***还包括避雷针以及视频监控(图中未示出)等辅助***单元。

本实用新型的水污染实时监测及预警***的安装运行过程如下：(1)水样采集单元1安装于河道边适当的位置，并调节各个取水口的位置，使得第一取水口131、第二取水口132、第三取水口133依次分别取到河道上部、中部和底部的水样。(2)配水单元2中三路进水总管路分别为第一总管路22、第二总管路23以及第三总管路24，每条进水总管路分别设置两路出水分支管路，两路出水分支管路中，一路连接于在线检测单元4中的pH、溶解氧、浊度在线检测装置；另一路连接于预处理单元3。(3)预处理单元3出水端连接于在线检测单元4中的氨氮、总磷、BOD和COD在线检测装置。(4)在线检测单元4中的所有在线检测装置的数据存储于数据采集传输单元5中。(5)数据采集传输单元5将数据通过GPRS传送至控制单元6，控制单元6中设定水质数值的限值。(6)当检测的水质数据超过控制单元6中设定的限值时，***则发出预警，电脑界面显示警报发出的地点及对应设备房的位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水污染实时监测及预警***，其特征在于，包括：

水样采集单元，包括竖向分层杆以及设置于所述竖向分层杆顶端的浮球，所述竖向分层杆上开设有取水口，所述水样采集单元还包括与所述取水口连接的取水泵；

配水单元，包括连接所述取水口的总管路；

在线检测单元，与所述总管路连接用于检测所采集水样的不同指标；

数据采集传输单元，与所述在线检测单元连接，用于接收并存储所述在线检测单元反馈的检测数据；

控制单元，用于控制所述水样采集单元的取水操作，接收所述数据采集传输单元传输的检测数据，并对所述检测数据进行分析，发出预警信号。

2.如权利要求1所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，还包括预处理单元，所述预处理单元连接于所述在线检测单元的前端用于对所采集的水样进行过滤预处理。

3.如权利要求2所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述预处理单元包括用于容纳水样的预处理池。

4.如权利要求3所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述总管路分别连接有第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路的出水端连接所述预处理单元，所述预处理单元的出水端连接氨氮、总磷、BOD以及COD检测装置，所述第二分支管路的出水端连接pH、溶解氧以及浊度检测装置。

5.如权利要求4所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述取水口包括由上至下设置于所述竖向分层杆上的第一取水口、第二取水口以及第三取水口，所述控制单元控制所述第一取水口、所述第二取水口以及所述第三取水口依次采集河道上部、中部以及底部的水样。

6.如权利要求5所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述总管路包括分别连接所述第一取水口、所述第二取水口以及所述第三取水口的第一总管路、第二总管路以及第三总管路，所述第一总管路、所述第二总管路以及所述第三总管路分别连接有所述第一分支管路和所述第二分支管路。

7.如权利要求4所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述第二分支管路上连接有蝶阀。

8.如权利要求2至7任一项所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，还包括设备房，所述配水单元、所述预处理单元、所述在线检测单元以及所述数据采集传输单元均安装于所述设备房内部。

9.如权利要求8所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述设备房内部设置有电源，所述电源包括常用电源以及备用电源。

10.如权利要求9所述的水污染实时监测及预警***，其特征在于，所述数据采集传输单元包括PLC控制器，所述PLC控制器包括数据存储模块和GPRS模块。

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