申請日2014.11.04
公開(公告)日2015.11.11
IPC分類號G01N27/26; G01N35/00
摘要
本發(fā)明涉及一種污染監(jiān)測設(shè)備，尤其涉及一種無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，通過采用MCU模塊統(tǒng)一控制整個設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動化，同時可以通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)對MCU模塊的工作頻率、工作狀態(tài)和電源系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，真正實現(xiàn)了快速檢測、快速分析、集成度較高、低功耗、智能化和無人值守的特點，適應(yīng)于設(shè)備在整個敏感流域的多點布控、實時監(jiān)測工廠重金屬污水偷排和漏排的情況、應(yīng)對突發(fā)性重金屬超標(biāo)事件、滿足快速響應(yīng)的需求、及時為環(huán)保部門提供實時和在線數(shù)據(jù)，提升相關(guān)河水流域的應(yīng)急能力等各方面需求。
權(quán)利要求書
1.一種無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，包括：
PH值傳感器(1)、重金屬污水自動采集裝置、微型電化學(xué)傳感 器(11)、污水存儲裝置、清洗裝置和自動控制裝置，遠(yuǎn)程在線監(jiān)測 終端;
所述PH值傳感器(1)連接所述自動控制裝置，所述自動控制 裝置包括MCU模塊(2)、無線通信模塊(3)、GPS模塊(4)和 電源模塊(5)，所述微型電化學(xué)傳感器(11)、無線通信模塊(3)、 GPS模塊(4)和電源模塊(5)分別連接所述MCU模塊(2)，所 述無線通信模塊(3)與所述遠(yuǎn)程在線監(jiān)測終端實現(xiàn)互聯(lián)通信;
所述重金屬污水自動采集裝置包括第一水位計(10)和依次連接 的第一進(jìn)水管(T1)、第一閥門(K1)、第一抽水泵(6)、第一過 濾網(wǎng)(7)、紫外線燈管(8)、水箱(9)、第二閥門(K2)和存水 罐(12)，所述水箱(9)中設(shè)有所述微型電化學(xué)傳感(11)和所述 第一水位計(10);
所述污水存儲裝置包括第五閥門(K5)、廢液罐(20)，所述 水箱(9)、所述第五閥門(K5)和所述廢液罐(20)依次連接;
所述清洗裝置包括第二水位計(17)和依次連接的第二進(jìn)水管 (T2)、第三閥門(K3)、第二抽水泵(13)、第二過濾網(wǎng)(14)、 納濾膜組件(15)、清水箱(16)、第四閥門(K4)、清洗泵(18) 和沖洗噴頭(19)，所述沖洗噴頭(19)設(shè)置于所述水箱(9)中， 所述清水箱(16)中設(shè)有所述第二水位計(17)。
2.如權(quán)利要求1所述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其特 征在于，所述電源模塊(5)包括蓄電池系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)或風(fēng)能系 統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其特 征在于，所述無線通信模塊(3)為3G/GPRS無線通信模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其特 征在于，所述第一閥門(K1)、第二閥門(K2)、第三閥門(K3)、 第四閥門(K4)和第五閥門(K5)均與所述MCU模塊(2)連接;
當(dāng)水箱(9)中的水位超過所述第一水位計(10)的設(shè)定值時， 所述MCU模塊(2)控制所述第一閥門(K1)關(guān)閉，第一抽水泵(6) 停止運(yùn)行，重金屬污水監(jiān)測完畢后，所述MCU模塊(2)控制所述 第二閥門(K2)開啟，重金屬污水進(jìn)入存水罐(12)后，所述第二 閥門(K2)關(guān)閉;第二抽水泵(13)開始運(yùn)行，所述第三閥門(K3) 開啟，當(dāng)所述清水箱(16)中水位高于第二水位計(17)的設(shè)定值時， 所述第二抽水泵(13)停止運(yùn)行，所述第三閥門(K3)關(guān)閉，所述 清洗泵(18)開始工作，所述第四閥門(K4)開啟，所述沖洗噴頭 (19)清洗所述水箱(9)和所述微型電化學(xué)傳感(11)后，第五閥 門(K5)開啟，清洗后的廢水進(jìn)入所述廢液罐(20)。
說明書
一種無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污染監(jiān)測設(shè)備，尤其涉及一種無人值守的重金屬 污水監(jiān)測設(shè)備。
背景技術(shù)
重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但是由于人類采 礦、冶煉、制造產(chǎn)品、排放廢水廢氣、處置固體廢物、利用污水進(jìn)行 灌溉和使用重金屬制品的過程中，造成不少重金屬進(jìn)入大氣、水、土 壤環(huán)境后，就會存留、積累和遷移，可引起多種疾病甚至癌癥，而且 危害還可以遺傳到下一代。
我國正處于工業(yè)化的加速發(fā)展時期，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長方式的 轉(zhuǎn)變的道路還很漫長，環(huán)境保護(hù)的責(zé)任依然重大。特別是近年來，逃 避環(huán)保監(jiān)管的手段進(jìn)一步升級，一些社會責(zé)任意識比較淡薄的企業(yè)處 于降低生成成本與重金屬污水處理費用的角度考慮，對治污設(shè)施進(jìn)行 閑置或者存在偷排、漏排的現(xiàn)象，給環(huán)保監(jiān)督工作提出了新的要求和 挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)為：1、采樣程序繁瑣，目前環(huán)保部門還是多以人工 采樣為主，樣品送回實驗室檢驗。操作過程容易受到外界污染從而影 響檢驗結(jié)果;2、實驗分析所需時間較長，不利于應(yīng)對突發(fā)性事件;3、 取證困難，由于相關(guān)企業(yè)偷排、漏排污水系統(tǒng)的設(shè)計巧妙，很難被發(fā) 現(xiàn)，因此很難及時對于污染源進(jìn)行取證，環(huán)保部門執(zhí)法時缺乏有效的 客觀數(shù)據(jù)。
目前，國內(nèi)現(xiàn)有的重金屬監(jiān)測與管理系統(tǒng)都存在一些缺點。主要 是設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對檢測條件要求較高，數(shù)據(jù)處理能力不強(qiáng)，功 耗較大，與其它系統(tǒng)兼容性差，難以滿足實時、在線和無人值守的需 要。特別是近年，突發(fā)事件頻發(fā)，對于多點監(jiān)控、重金屬擴(kuò)散范圍的 預(yù)測要求更加迫切，需要開發(fā)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡單、無人值守的多點布控 監(jiān)測系統(tǒng)，直接結(jié)合地理信息對擴(kuò)散濃度和范圍進(jìn)行精確預(yù)測。
因此，設(shè)計一種適合野外惡劣環(huán)境的、快速檢測、快速分析、集 成度較高的一體化的重金屬元素的在線監(jiān)測設(shè)備，成為本領(lǐng)域技術(shù)人 員日后的主要研究方向。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是設(shè)計一種適合野外惡劣環(huán)境的、 快速檢測、快速分析、集成度較高的一體化無人值守的重金屬污水監(jiān) 測設(shè)備以克服現(xiàn)有技術(shù)中缺陷不足。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
一種無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其中，包括：
PH值傳感器、重金屬污水自動采集裝置、微型電化學(xué)傳感器、 污水存儲裝置、清洗裝置和自動控制裝置，遠(yuǎn)程在線監(jiān)測終端;
所述PH值傳感器連接所述自動控制裝置，所述自動控制裝置包 括MCU模塊、無線通信模塊、GPS模塊和電源模塊，所述微型電化 學(xué)傳感器、無線通信模塊、GPS模塊和電源模塊分別連接所述MCU 模塊，所述無線通信模塊與所述遠(yuǎn)程在線監(jiān)測終端實現(xiàn)互聯(lián)通信;
所述重金屬污水自動采集裝置包括第一水位計和依次連接的第 一進(jìn)水管、第一閥門、第一抽水泵、第一過濾網(wǎng)、紫外線燈管、水箱、 第二閥門和存水罐，所述水箱中設(shè)有所述微型電化學(xué)傳感和所述第一 水位計;
所述污水存儲裝置包括第五閥門、廢液罐，所述水箱、所述第五 閥門和所述廢液罐依次連接;
所述清洗裝置包括第二水位計和依次連接的第二進(jìn)水管、第三閥 門、第二抽水泵、第二過濾網(wǎng)、納濾膜組件、清水箱、第四閥門、清 洗泵和沖洗噴頭，所述沖洗噴頭設(shè)置于所述水箱中，所述清水箱中設(shè) 有所述第二水位計。
較佳的，上述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其中，所述電 源模塊包括蓄電池系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)或風(fēng)能系統(tǒng)。
較佳的，上述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其中，所述無 線通信模塊為3G/GPRS無線通信模塊。
較佳的，上述的無人值守的重金屬污水監(jiān)測設(shè)備，其中，所述第 一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門和第五閥門均與所述MCU 模塊連接;
當(dāng)水箱中的水位超過所述第一水位計的設(shè)定值時，所述MCU模 塊控制所述第一閥門關(guān)閉，第一抽水泵停止運(yùn)行，重金屬污水監(jiān)測完 畢后，所述MCU模塊控制所述第二閥門開啟，重金屬污水進(jìn)入存水 罐后，所述第二閥門關(guān)閉;第二抽水泵開始運(yùn)行，所述第三閥門開啟， 當(dāng)所述清水箱中水位高于第二水位計的設(shè)定值時，所述第二抽水泵停 止運(yùn)行，所述第三閥門關(guān)閉，所述清洗泵開始工作，所述第四閥門開 啟，所述沖洗噴頭清洗所述水箱和所述微型電化學(xué)傳感后，第五閥門 開啟，清洗后的廢水進(jìn)入所述廢液罐。
上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點和有益效果：
本監(jiān)測設(shè)備采用MCU模塊統(tǒng)一控制整個設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的 自動化，同時可以通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)對MCU模塊的工作頻率、 工作狀態(tài)和電源系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，真正實現(xiàn)了快速檢測、快速分析、 集成度較高、低功耗、智能化和無人值守的特點，適應(yīng)于設(shè)備在整個 敏感流域的多點布控、實時監(jiān)測工廠重金屬污水偷排和漏排的情況、 應(yīng)對突發(fā)性重金屬超標(biāo)事件、滿足快速響應(yīng)的需求、及時為環(huán)保部門 提供實時和在線數(shù)據(jù)，提升相關(guān)河水流域的應(yīng)急能力等各方面需求。
