一种户外水质监测站的制作方法

[0001]
本发明涉及水质监测设备技术领域，特别涉及一种户外水质监测站。


背景技术：

[0002]
为了保证居民饮水安全，需要定期检测并反馈水质，为方便监测水质，多地建设了水质监测站。水质监测过程需要完成采样、取样、检测和冲洗多个步骤。现有的水质监测站往往需要人工操作完成上述步骤，水质监测站的分布又较为分散，人工操作导致监测成本上升。
[0003]
因此，如何提供一种自动检测水样的户外水质监测站是本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是提供一种户外水质监测站，其在控制单元的控制下自动完成采样、取样、检测和清洗等操作，进而降低了人力成本。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供一种户外水质监测站，包括：
[0006]
沉淀池，用以沉淀水样中的浑浊物；
[0007]
采水单元，包括与所述沉淀池相连的采水管路，所述采水管路中设有水泵和电磁阀；
[0008]
检测单元，包括与所述沉淀池相连的取样机构和用以分析样品的指数分析仪；
[0009]
清洗单元，包括与所述沉淀池相连的清洗水管路和与所述采水管路相连的杀菌管路，所述清洗水管路设有冲洗阀，所述杀菌管路设有开关阀；
[0010]
控制单元，与所述水泵、所述电磁阀、所述取样机构、所述指数分析仪以及所述冲洗阀和所述开关阀均相连。
[0011]
优选地，所述采水单元包括第一采水支管、第二采水支管和与二者均相连的采水总管，所述第一采水支管设有第一水泵和第一电磁阀，所述第二采水支管设有第二水泵和第二电磁阀。
[0012]
优选地，所述采水总管设有过滤器和紫外线除藻装置，所述紫外线除藻装置与所述控制单元相连。
[0013]
优选地，所述采水总管中设有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制单元相连。
[0014]
优选地，沉淀池设有水位检测机构，所述水位检测机构与所述控制单元相连。
[0015]
优选地，所述清洗水管路与所述采水管路通过跨线相连，所述跨线中设有跨线阀。
[0016]
优选地，所述杀菌管路设有臭氧发生器，所述杀菌管路与所述跨线相连。
[0017]
优选地，所述沉淀池底部设有排空管路，所述排空管路中设有排空阀。
[0018]
优选地，所述清洗水管路中设有与所述控制单元相连的第二压力传感器。
[0019]
优选地，还包括与所述沉淀池相连的留样器，所述留样器与所述控制单元相连。
[0020]
本发明所提供的户外水质监测站，包括沉淀池、采水单元、检测单元、清洗单元以及控制单元。监测过程中电磁阀开启，水泵将水样输送至沉淀池中。需要检测水样时，取样机构抽取水样并输送给指数分析仪，指数分析仪可检测水样的氨、氮、磷等参数。检测完成后清洗单元通过清洗水管路输送清洗水，进而冲洗监测系统。杀菌介质沿采水管路进入沉淀池中，对沉淀池进行杀菌，避免菌落影响检测的准确性。水泵、电磁阀、取样机构、指数分析仪以及冲洗阀和开关阀均与控制单元相连，监测过程中的采样、取样、检测和清洗等步骤均在控制单元的控制下自动完成，因而无需人工操作，降低了监测的人工成本。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]
图1为本发明所提供的户外水质监测站的系统流程图；
[0023]
图2为户外水质监测站的结构示意图；
[0024]
图3为户外水质监测站内部一侧布局的示意图；
[0025]
图4为户外水质监测站内部另一侧布局的示意图。
[0026]
其中，图1至图4中的附图标记为：
[0027]
沉淀池1、采水单元2、检测单元3、清洗单元4、空调5、控制单元6、水位检测机构11、留样器12、第一水泵21、第二水泵22、第一电磁阀23、第二电磁阀24、过滤器25、紫外线除藻装置26、第一压力传感器27、质控仪31、五参数自动分析仪32、氨氮自动分析仪33、总氮自动分析仪34、总磷自动分析仪35、高锰酸盐指数自动分析仪36、冲洗水阀41、第二压力传感器42、臭氧发生器43、开关阀44、跨线阀45。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0030]
请参考图1至图4，图1为本发明所提供的户外水质监测站的系统流程图；图2为户外水质监测站的结构示意图；图3为户外水质监测站内部一侧布局的示意图；图4为户外水质监测站内部另一侧布局的示意图。
[0031]
本发明所提供的户外水质监测站，包括沉淀池1、采水单元2、检测单元3、清洗单元4以及控制单元6。其中，采水单元2用于采集水样，并将水样输送至沉淀池1中，水样在沉淀池1中沉淀，去除浑浊物。检测单元3中的取样机构从沉淀池1中取样，并输送至指数分析仪中进行检测，检测完成后将沉淀池1中的水样排出，并通过清洗单元4对采水单元2和沉淀池1进行清洗，保持管道清洁，避免影响下一次的检测结果。
[0032]
可选的，如图1所示，采水单元2包括与沉淀池1相连的采水管路，采水管路中设有水泵和电磁阀。具体的，采水管路可采用upvc(unplasticized polyvinyl chloride硬聚乙烯)管道，采水管路与靠近水源处的取水底阀相连，电磁阀开启后水泵工作，将水样沿采水管路输送至沉淀池1中。采水管路还可设置流量计和第一压力传感器27，二者均与控制单元6相连，控制单元6可根据压力和流量控制电磁阀的开度。
[0033]
可选的，本申请的一种具体实施方式中，采水单元2包括第一采水支管、第二采水支管以及与二者均相连的采水总管，采水总管与沉淀池1相连。第一采水支管设有第一水泵21和第一电磁阀23，第二采水支管设有第二水泵22和第二电磁阀24。采集水样过程中，第一采水支管或第二采水支管进行采水操作，水样最终由采水总管输送至沉淀池1中。
[0034]
可选的，为清除水样中的浑浊物和藻类，采水总管设有过滤器25和紫外线除藻装置26。过滤器25用于滤除水样中的浑浊物，紫外线除藻装置26照射水样，能够杀灭水样中的藻类。紫外线除藻装置26与控制单元6相连，在采集水样时开启，采集完成后关闭。
[0035]
可选的，沉淀池1设有水位检测机构11，水位检测机构11与控制单元6相连。当沉淀池1达到预设液位时，控制单元6停止水泵，同时关闭电磁阀，停止抽水。水位检测机构11可参考现有技术中的浮止或浮球式液位计等，在此不做限定。
[0036]
可选的，沉淀池1底部设有排空管路，排空管路中设有排空阀，排空阀与控制单元6相连。完成检测后，排空阀开启，沉淀池1中的水样沿排空管路排出。
[0037]
可选的，检测单元3包括取样机构和指数分析仪。具体的，取样机构与沉淀池1相连，从沉淀池1中抽取水样，并将水样输送给指数分析仪。本申请的一种具体实施方式中，取样机构采用质控仪31，当然取样机构也可采用蠕动泵或柱塞泵等，在此不做限定。指数分析仪可包括氨氮自动分析仪33、总氮自动分析仪34、总磷自动分析仪35、高锰酸盐指数自动分析仪36。如图1所示，检测单元3包括两台质控仪31，每台质控仪31为两台分析仪提供水样。质控仪31还能够自动完成零点核查、零点漂移、跨度核查、跨度漂移、标样核查、线性核查等质控项目，进一步提高了户外水质监测柜的自动化程度。另外，检测单元3还可包括五参数自动分析仪32，五参数自动分析仪32设置在沉淀池1中，其能够自动检测沉淀池1中水样的ph、电导率、溶解氧、浊度以及温度。取样机构、指数分析仪和五参数自动分析仪32均与控制单元6相连，根据控制指令自动完成水样检测，并将检测结果传输给控制单元6。
[0038]
可选的，清洗单元4具有冲洗和杀菌功能。具体的，如图1所示，清洗单元4包括与沉淀池1相连的清洗水管路和与采水管路相连的杀菌管路。清洗水管路可与自来水管路相连，通过自来水冲洗沉淀池1。另外，清洗水管路与采水管路通过跨线相连，通过跨线冲洗采水管路。清洗水管路中设有冲洗水阀41，跨线中设有跨线阀45，冲洗水阀41和跨线阀45均与控制单元6相连。冲洗水阀41开启后可自来水沿清洗水管路进入沉淀池1中，对沉淀池1进行冲洗。跨线阀45开启后自来水沿跨线进入采水管路中对采水管路进行清洗。具体的，跨线与第一采水支管、第二采水支管均相连，且分别通过第一跨线阀45和第二跨线阀45控制两条采水支管以及采水总管的冲洗。冲洗后的自来水由排水管路排出。
[0039]
可选的，杀菌管路一端与空压机相连，另一端与跨线相连。杀菌管路中还设有臭氧发生器43和开关阀44，二者均与控制单元6相连。完成检测后，冲洗水阀41、开关阀44、跨线阀45以及臭氧发生器43同时开启，自来水经清洗水管路和跨线进入采水管路中，臭氧混入自来水中，对采水管路和沉淀池1进行除藻。
[0040]
可选的，为避免管路超压，清洗水管路中还设有第二压力传感器42，杀菌管路中设有第三压力传感器，第二压力传感器42和第三压力传感器均与控制单元6相连。控制单元6根据管路中的压力控制自来水阀和开关阀44的开度。
[0041]
可选的，为保留水样，户外水质监测站还包括与沉淀池1相连的留样器12，留样器12与控制单元6相连，在控制单元6的控制下自动保留超标水样，以备实验室进一步分析。留样器12的结构可参考现有技术，在此不再赘述。
[0042]
可选的，控制单元6可包括plc和/或工控机等控制机构，通过控制机构控制各阀门、部件的开启和关闭。另外，控制单元6还包括继电器、断路器、交流接触器以及信号转换器等，通过各电器元件实现信号的转换和电路控制，具体的电路结构可参考现有技术。此外，控制单元6还包括防雷模块和工业路由，防雷模块能够有效防止雷电天气对电路造成损害，工业路由能够将控制单元6与网络连接，实现水质的在线监测仪，达到远距离监控水质的目的。
[0043]
进一步的，户外水质监测站还包括防护柜，水质监测系统设置于防护柜中，防护柜具有防水、防潮、防尘等功能。为方便监测防护柜内的状况，防护柜内侧的顶部还装有摄像头，摄像头与控制单元6相连，并实施传输监控影像。另外，为方便在本地保存监测数据，防护柜内还设有刻录机，刻录机能够将水样数据刻录在存储器上。即使工业路由等通讯模块发生损坏，也可通过存储器获取水样数据。此外，防护柜中还设有灭火器和门禁，门禁能够减少人员进出，减少检测结果受到的影响，一旦发生起火事故，可通过灭火器进行灭火。
[0044]
另外，为维持户外水质监测站内温度稳定，其在防护柜内还设置了空调5。空调5能够进行换气、调温等操作，使防护柜内的仪表设备处于最佳工作状态。
[0045]
本实施例中，户外水质监测站在控制单元6的控制下实现自动化检测，一方面能够减少人工操作，进而降低人工成本；另一方面减少人员进出防护柜，保证防护柜内温度稳定，使检测结果受外界干扰更小。户外水质监测站通过紫外线和臭氧进行除藻，有效地避免了藻类在水质监测系统中繁殖，同时无需在水质监测系统中添加除藻剂，保证了检测结果准确可靠。另外，户外水质监测站通过摄像头监测采样口以及水质监测站周围的状况，能够使工作人员及时发现异常并进行处理。
[0046]
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0047]
以上对本发明所提供的户外水质监测站进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。