污水自动监测系统的制作方法

本发明涉及水质监测技术领域，尤其是一种污水自动监测系统。

背景技术：

污水经过处理后不能直接排放，必须要提取水样进行水质检测，检测合格后才可排入水路中。目前国内大部分排水系统仅在污水处理厂站的进出口设置有在线监测系统，国内排水系统的水质和水量拨动较大，区域水环境稳定性差，且排水系统复杂、庞大，政府监督管理十分困难，一旦出现异常情况，排查范围广、难度大，不能及时判断污染点并进行有效处理。另外，对于病害管网整治、雨污分流改造实施监测时需要开展大量的勘测工作，其监测费用高，且易受天气和地表地下水位的影响，时效性差而不具备连续性，误判或漏判的几率较高。

国内在排水系统的监测中所采用的主流方案为取水泵加底面微型站的组合，其水质监测站存在取源头部安装环境比较复杂且受水位高低影响较大、占地面积广且选择点较为复杂、管线较长且运维工作量大、测量过程中需要耗费大量试剂而导致耗材成本较高、废液处理不当易造成二次污染等缺点；而微型站也同样存在着占地面积较大且选择点较为复杂、管线较长且运维工作量大、测量过程需要耗费大量试剂而导致耗材成本较高、废液处理不当易造成二次污染、投资及运维成本高等缺点；而且由于目前城市土地资源稀缺，市政建设中无法在排水系统管路网沿线提供足够的地面面积来安装微型站。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可对水质进行实时监测且地面占用面积较小的污水自动监测系统。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：污水自动监测系统，包括监测罐体和控制柜体，所述监测罐体与污水管路连通，控制柜体上设有人机交互界面；监测罐体内设置有与人机交互界面电气连接的cod/bod分析仪、氨氮分析仪、浊度分析仪和ph/t分析仪；污水管路内设有与人机交互界面电气连接的流量计。

进一步的是：所述监测罐体为结构层、内衬和内表层组成的多层罐体结构，内表层、内衬和结构层从内至外依次设置。

进一步的是：所述结构层的材质为缠绕树脂，内衬的材质为乙烯基酯树脂，内表层的材质为玻璃纤维毡。

进一步的是：所述污水管路悬空设置，污水管路上固定有多个对污水管路进行支撑的筋板，所述多个筋板沿污水管路的延伸方向间隔设置。

进一步的是：所述监测罐体的顶部设有可开闭的罐门。

进一步的是：所述控制柜体上设有可开闭的玻璃柜门，所述人机交互界面位于玻璃柜门后方。

进一步的是：所述控制柜体的顶部设置有防护盖。

进一步的是：所述防护盖的顶部设有从中部向两侧下斜的斜面。

进一步的是：所述控制柜体的两侧都设有百叶窗。

进一步的是：所述控制柜体的底部固定有安装支架。

本发明的有益效果是：本发明在污水管路上设置监测罐体，将对水质进行监测的水质分析仪和流量计集成在排水系统的地下污水管路上，控制柜体就近进行安装，不会占用地面面积，为市政建设留出更多选择空间；本发明可对污水水质和流量进行实时监测，采用光学分析方法，不需要耗费测量用试剂，运维成本较低；本发明监测时不受外部环境和天气变化影响，监测的时效性和准确性高。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为控制柜体的侧视图；

图中标记为：100-监测罐体、110-罐门、200-控制柜体、210-人机交互界面、220-玻璃柜门、230-防护盖、240-百叶窗、250-安装支架、300-污水管路、310-筋板、400-流量计。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1和图2所示，本发明所公开的污水自动监测系统由监测罐体100和控制柜体200组成，监测罐体100与污水处理系统中的污水管路300连通，在监测罐体100中设置了各种水质分析仪，包括cod/bod分析仪、氨氮分析仪、浊度分析仪和ph/t分析仪；在污水管路300中安装了流量计400；控制柜体200内集成安装与cod/bod分析仪、氨氮分析仪、浊度分析仪、ph/t分析仪和流量计400相配备的控制系统，控制柜体200上安装人机交互界面210，人机交互界面210与cod/bod分析仪、氨氮分析仪、浊度分析仪、ph/t分析仪以及流量计400电气连接，通过人机交互界面210可显示分析仪和流量计400所监测的cod/bod、nh3n、tp、tn、ph/t、ss和非满管水量的实时数据，也可通过人机交互界面210对各种水质分析仪输入控制指令进行参数设定。本发明将水质和水量监测仪器集成安装在市政排水系统的污水管路300中，整个系统不会占用地面面积；对水质进行实时监测，测量部位随水位的变化而变化，监测数据随水质情况实时变化，不存在时间差；流量计400采用电磁和超声对污水管路300中的流量、流速和页面高度进行监测，cod/bod分析仪、氨氮分析仪、浊度分析仪和ph/t分析仪采用光学分析方法，监测过程不会耗费测量用试剂；监测时不受外部环境和天气变化影响，监测的时效性和准确性高

本发明中所采用的流量计400的具体参数如下：

公称通径：圆形管道dn100～dn6000mm，矩形管道宽度≤32m

测量精度：水位±2mm，流速±1.0％，流量±2.5％

测量范围：流速0.01-10m/s

被测介质电导率：≥20s/cm

被测介质最高温度：≤60℃

电流输出信号：4～20ma/dc(负载电阻≤500ω)

脉冲输出信号：1～2000hz

数字通讯接口：rs485、脉冲可选

无线数据远传：gsm和gprs可选

供电电源：220v/ac或12v/dc、24v/dc、3.6v。

本发明中所采用的cod/bod分析仪的具体参数如下：

测量范围：cod(使用khp进行标定)：0～2000mg/lcod(2mm光程)，0～1000mg/lcod(5mm光程)，0～90mg/lcod(50mm光程)；bod(使用khp进行标定)：0～1500mg/lbod(2mm光程)，0～750mg/lbod(5mm光程)，0～60mg/lbod(50mm光程)

测量精度：±5％

重复性：±2％

分辨率：0.01mg/l

压力范围：≤0.4mpa

传感器材质：机身：sus316l(普通版)，钛合金(海水版)；线缆：pur

电源：交流供电：85～500v/ac(50/60hz)；直流供电：9～36v/dc

输出：3路4～20ma

继电器：三路继电器，程序设定响应参数及响应值

通讯协议：modbusrs485

存储温度：-15到50℃

工作温度：0到45℃(不结冰)

尺寸：传感器：直径69mm×长度380mm；变送器：长度145mm×宽度125mm×高度162mm

重量：传感器：3.2kg；变送器：1.35kg

防护等级：传感器：ip68/nema6p；变送器：ip65/nema4x

电缆长度：标配10米电缆，可延长至100米。

本发明中所采用的氨氮分析仪的具体参数如下：

测量范围：nh4n：0.1～1000mg/l；k+：0.5～1000mg/l(可选配)；ph：5～10；温度：0～40℃

分辨率：nh4n：0.01mg/l；k+：0.01mg/l(可选配)；温度：0.1℃；ph：0.01

测量精度：nh4n：测量值的±5％或±2mg/l取大者；k+：测量值的±5％或±2mg/l取大者(可选配)；温度：±0.5℃；ph：±0.1ph

重复性：±5％或±2mg/l取大者

电源：交流供电：85～500v/ac(50/60hz)；直流供电：9～36v/dc

输出：3路4～20ma

继电器：三路继电器，程序设定响应参数及响应值

通讯协议：modbusrs485

存储温度：0到50℃(不结冰)

工作温度：0到45℃(不结冰)

尺寸：传感器：直径55mm×长度340mm；变送器：长度145mm×宽度125mm×高度162mm

重量：传感器：＜1kg；变送器：1.35kg

防护等级：传感器：ip68/nema6p；变送器：ip65/nema4x

电缆长度：标配10米电缆，可延长至100米。

本发明中所采用的浊度分析仪的具体参数如下：

测量范围：浊度：0.01～100ntu，0.01～4000ntu

测量精度：小于测量值的±2％或±0.1ntu，取大者；

重复性：±2％

分辨率：0.01～0.1ntu，视不同量程而定

压力范围：≤0.4mpa

流速：≤2.5m/s、8.2ft/s

校准：样品校准、斜率校准

传感器材质：机身：sus316l(普通版)，钛合金(海水版)；上下盖：pom；线缆：pur

电源：交流供电：85～500v/ac(50/60hz)；直流供电：9～36v/dc

输出：3路4～20ma

继电器：三路继电器，程序设定响应参数及响应值

通讯协议：modbusrs485

工作温度：0到45℃(不结冰)

尺寸：传感器：直径60mm×长度256mm；变送器：长度145mm×宽度125mm×高度162mm

重量：传感器：1.65kg；变送器：1.35kg

防护等级：传感器：ip68/nema6p；变送器：ip65/nema4x

电缆长度：标配10米电缆，可延长至100米。

本发明中所采用的ph/t分析仪的具体参数如下：

主要材料：黑色聚丙烯，ag/agcl参比凝胶

测量范围：0～14ph

温度范围：0到80℃(不结冰)

压力范围：≤0.6mpa

零电位ph值：7±0.25ph(15mv)

斜率：≥95％

内阻：≤250mω

碱误差：0.2ph(1mol/lna+ph14)(25℃)

响应时间：≤10秒(达到终点值95％)(经搅拌后)

防护等级：ip68/nema6p

尺寸：直径30mm×长度195mm

安装螺纹：上端/下端固定r3/4

电缆长度：标配10米电缆，可延长至20米。

由于污水管路300中流通的污水水质较为复杂，采用常规的金属材质制备监测罐体100很容易被腐蚀，本发明中的监测罐体100采用多层罐体结构，监测罐体100的罐身由从内至外依次设置的内表层、内衬和结构层组成；其中，结构层的材质为缠绕树脂，内衬的材质为乙烯基酯树脂，内表层的材质为玻璃纤维毡，使监测罐体100具有良好的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性和机械强度；监测罐体100由卧式缠绕机将缠绕树脂螺旋缠绕制成。在监测罐体100的顶部开设可开闭的罐门110，罐门110通过合页类结构安装在监测罐体100上，工作人员可通过罐门110进入监测罐体100内对各种水质分析仪进行清洗。

如图1所示，污水管路300采用悬空设置，在污水管路300上固定有多个对污水管路300进行支撑的筋板310，多个筋板310沿污水管路300的延伸方向间隔设置。

如图1和图2所示，本发明中所采用的控制柜体200为矩形柜体结构，在控制柜体200上安装有玻璃柜门220，玻璃柜门220可通过合页类结构安装在控制柜体200上，人机交互界面210设置在玻璃柜门220后方，通过玻璃柜门220对控制柜体200上的电器元件和人机交互界面210进行遮挡保护，工作人员可透过玻璃柜门220观察人机交互界面210上显示的各种实时监测数据，也可打开玻璃柜门220通过人机交互界面210对污水自动监测系统输入各种指令。

如图1和图2所示，在控制柜体200的顶部安装有防护盖230，防护盖230的水平投影面积应大于控制柜体200的水平投影面积，使防护罩230能够将整个控制柜体200遮挡，通过防护罩230对控制柜体200进行保护，以防止各种水污杂质进行控制柜体200中；防护罩230的顶部为从中部向两侧下斜的斜面，若有水污杂质掉落在防护罩230上即会顺着防护罩230顶部的斜面滑下，避免在防护罩230顶部堆积。控制柜体200的两侧都安装百叶窗240，通过百叶窗240将控制柜体200内部与外界空气环境连通，以提高控制柜体200内各种电器元件的散热效果。另外，由于控制柜体200在污水处理系统中的污水管路300旁就近安装，其安装地面环境较差，需对安装地面进行硬化处理，再在控制柜体200的底部固定安装支架250来进行控制柜体200的安装，以保证控制柜体200的稳定性，并将控制柜体200与较差的地面环境隔离开。