專利名稱：水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)、污廢水排放監(jiān)管技術(shù)及其設(shè)備。特別涉及一種用于污廢水非法排放監(jiān)管系統(tǒng)中的自動(dòng)采樣裝置的遠(yuǎn)距離無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水質(zhì)監(jiān)測(cè)方式有人工采樣送檢、人工手持儀器監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化儀器監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)手段從早期的定期、不定期檢測(cè)發(fā)展到目前的連續(xù)不間斷在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)。人工采樣送檢和人工手持儀器監(jiān)測(cè)及定期和不定期監(jiān)測(cè)，其方法和手段簡(jiǎn)單，不能滿足自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需要。水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)從監(jiān)測(cè)方式和監(jiān)測(cè)手段都是目前先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的得到被測(cè)區(qū)域的水質(zhì)指標(biāo)，它可應(yīng)用于對(duì)江河、溝渠水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，對(duì)水污染監(jiān)管和對(duì)再生水的監(jiān)測(cè)等。
配備專門的數(shù)據(jù)采集與傳輸控制設(shè)備來(lái)完成對(duì)各部分的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。該設(shè)備由在線監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)管理機(jī)和可編程控制器以及輔助設(shè)備組成，是工業(yè)級(jí)控制設(shè)備，成本較高。軟件采用專門的在線監(jiān)控組合軟件、企業(yè)版點(diǎn)對(duì)點(diǎn)軟件和監(jiān)控平臺(tái)軟件。傳送的數(shù)據(jù)量大，網(wǎng)絡(luò)資源占用量大。因此，水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量龐大，采集與傳輸數(shù)據(jù)量很大，成本也非常高。對(duì)于大型工程項(xiàng)目進(jìn)行水質(zhì)的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，達(dá)到及時(shí)掌握水體水質(zhì)狀況、監(jiān)督排放達(dá)標(biāo)情況等目的，是非常必要的。而在我國(guó)數(shù)量龐大的污水排放監(jiān)管區(qū)域(尤其是經(jīng)常有偷排的區(qū)域)安裝不太現(xiàn)實(shí)也沒(méi)必要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，以解決水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用成本大，以及傳送的數(shù)據(jù)量大，網(wǎng)絡(luò)資源占用量大等技術(shù)問(wèn)題，使污廢水非法排放監(jiān)管能有效實(shí)施和推廣。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)采樣單片機(jī)電路、作為無(wú)線通訊模塊的智能手機(jī)平臺(tái)和手機(jī)終端；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路包括由傳感器組與采樣電路組成的自動(dòng)采樣裝置和對(duì)自動(dòng)采樣裝置管理與控制的單片機(jī)；所述智能手機(jī)平臺(tái)包括對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)實(shí)施管理、數(shù)據(jù)傳送與控制的主控單片機(jī)、主控單片機(jī)通過(guò)USB接口上插接的無(wú)線報(bào)警、數(shù)據(jù)傳送和反向無(wú)線控制的無(wú)線上網(wǎng)卡、對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)修改參數(shù)設(shè)置、發(fā)送控制指令、設(shè)定終端手機(jī)號(hào)碼的主控單片機(jī)顯示器與鍵盤；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)與主控單片機(jī)通過(guò)串行接口電路實(shí)現(xiàn)雙向通信連接；所述手機(jī)終端為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳送終端裝置。所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，主控單片機(jī)還連接音頻接口、視頻接口和以太網(wǎng)接口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)[0009]I、若用于與前述的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)采樣裝置中，即在自動(dòng)采樣裝置中加入本實(shí)用新型的無(wú)線通信模塊，配合手機(jī)終端使用，能使自動(dòng)采樣裝置的功能增強(qiáng)，實(shí)用性提高，監(jiān)測(cè)取樣更具科學(xué)性；2、本實(shí)用新型以最小的成本，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)的雙向通信功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離對(duì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)采樣機(jī)的反向設(shè)置與控制功能；3、本實(shí)用新型無(wú)線通信模塊植入自動(dòng)采樣裝置中，通過(guò)該模塊可對(duì)要檢測(cè)的水體參數(shù)設(shè)定告警閾值、設(shè)定報(bào)警后采集樣品的時(shí)間間隔，輸入各種控制指令等；接收?qǐng)?bào)警信息并以短消息的形式發(fā)送至環(huán)保工作人員手機(jī)，接收手機(jī)的各種命令并轉(zhuǎn)換成自動(dòng)采樣機(jī)的指令并傳送給自動(dòng)采樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)讀取、采樣、樣品排空等各項(xiàng)控制；4、本實(shí)用新型使設(shè)備投入最小化，靈活實(shí)用，節(jié)省人力物力，適合于環(huán)保監(jiān)控部門的普及應(yīng)用。

圖I是本實(shí)用新型的水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)電路原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的智能手機(jī)平臺(tái)與自動(dòng)采樣單片機(jī)管理程序流程圖。圖3是本實(shí)用新型的智能手機(jī)平臺(tái)處理報(bào)警與控制部分程序流程圖。圖4是本實(shí)用新型的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和終端組成示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電路組成參見(jiàn)圖1，包括自動(dòng)采樣單片機(jī)電路、作為無(wú)線通訊模塊的智能手機(jī)平臺(tái)和手機(jī)終端；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路包括由傳感器組與采樣電路組成的自動(dòng)采樣裝置和對(duì)自動(dòng)采樣裝置管理與控制的單片機(jī)；所述智能手機(jī)平臺(tái)包括對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)實(shí)施管理、數(shù)據(jù)傳送與控制的主控單片機(jī)、主控單片機(jī)的USB接口上插接的無(wú)線報(bào)警、數(shù)據(jù)傳送和反向無(wú)線控制的無(wú)線上網(wǎng)卡、對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)修改參數(shù)設(shè)置、發(fā)送控制指令的主控單片機(jī)顯示器與鍵盤；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)與主控單片機(jī)通過(guò)串行接口電路實(shí)現(xiàn)雙向通信連接；所述手機(jī)終端為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳送終端裝置，包括手機(jī)或計(jì)算機(jī)。所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，主控單片機(jī)還包括音頻接口、視頻接口和以太網(wǎng)接口。為了降低監(jiān)管成本，進(jìn)行有效的污水偷排放監(jiān)管，在各排污口和在距離排污口較遠(yuǎn)的下游設(shè)置自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)，安裝在線實(shí)時(shí)自動(dòng)采樣裝置，一旦有污水偷排，采樣裝置就采集到有效的水樣，并能及時(shí)通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳送(包括短信、3G數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))的方式告知環(huán)保工作人員，及時(shí)取走樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室精細(xì)檢測(cè)，以便進(jìn)一步的追查具體涉嫌排污企業(yè)，并為下一次采樣做好準(zhǔn)備。這樣即便排污企業(yè)利用隱蔽排污口排污，或排污口的監(jiān)采設(shè)備遭到人為破壞，都逃不掉監(jiān)管部門的監(jiān)管追責(zé)。具體的檢測(cè)與控制過(guò)程是，當(dāng)檢測(cè)到超限水體時(shí)，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)采樣裝置采樣，并通過(guò)無(wú)線通信模塊將超標(biāo)信息和采樣時(shí)間、相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)等報(bào)警信息傳送到環(huán)保工作人員的手機(jī)上，工作人員可根據(jù)已接收到的信息作出判斷，取回樣品或是用手機(jī)控制自動(dòng)采樣裝置倒掉樣品、清洗容器等操作。在沒(méi)有報(bào)警時(shí)，可以用手機(jī)發(fā)送短消息的方式遠(yuǎn)程控制通信模塊讀取在線的即時(shí)數(shù)據(jù)等操作控制。[0020]還可增加攝像頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)水面污染程度的視頻監(jiān)控，對(duì)超標(biāo)報(bào)警信息起到很好的輔助判斷作用。本實(shí)用新型的采樣、報(bào)警控制程序流程參見(jiàn)圖2、3。圖4為無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)在污水排放監(jiān)管中的應(yīng)用框圖。自動(dòng)采樣裝置安裝上本實(shí)用新型的無(wú)線通信模塊，與環(huán)保人員的手機(jī)一起，組成污水排放監(jiān)管的無(wú)線報(bào)警與控制功能。傳感器組拾取水體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入決策控制系統(tǒng)，決策控制系統(tǒng)進(jìn)行決策，根據(jù)報(bào)警閾值和決策算法得出是否需要采樣和報(bào)警。若不滿足超限條件，決策控制系統(tǒng)不發(fā)出控制指令；若滿足超限條件，決策控制系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出采樣和報(bào)警控制指令，報(bào)警信息會(huì)自動(dòng)通過(guò)無(wú)線通信模塊以短消息的方式發(fā)給指定的手機(jī)，告知工作人員及時(shí)取走所采集的水樣。工作人員也可通過(guò)手機(jī)讀取被監(jiān)測(cè)水體的參數(shù)，可對(duì)采樣裝置進(jìn)行各種設(shè)置與控制。本實(shí)用新型可應(yīng)用于一般的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，也可應(yīng)用于其它領(lǐng)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如空氣污染、河岸堆積的污染物等)的無(wú)線報(bào)警與控制，只要對(duì)應(yīng)用軟件作相應(yīng)修改即可。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)的通信與控制技術(shù)的最大不同是不需要專門的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及其終端設(shè)備，就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)水樣信息和報(bào)警信息傳送與控制功能。當(dāng)然，如有需要也可利用網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)有線方式或無(wú)線方式借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)將水樣信息和報(bào)警信息傳至環(huán)?？刂浦行牡姆?wù)器上，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信和控制。
權(quán)利要求1.一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，其特征在于，包括自動(dòng)采樣單片機(jī)電路、作為無(wú)線通訊模塊的智能手機(jī)平臺(tái)和手機(jī)終端；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路包括由傳感器組與采樣電路組成的自動(dòng)采樣裝置和對(duì)自動(dòng)采樣裝置管理與控制的單片機(jī)；所述智能手機(jī)平臺(tái)包括對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)實(shí)施管理、數(shù)據(jù)傳送與控制的主控單片機(jī)、主控單片機(jī)通過(guò)USB接口上插接的無(wú)線報(bào)警、數(shù)據(jù)傳送和反向無(wú)線控制的無(wú)線上網(wǎng)卡、對(duì)自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)修改參數(shù)設(shè)置、發(fā)送控制指令、設(shè)定終端手機(jī)號(hào)碼的主控單片機(jī)顯示器與鍵盤；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)與主控單片機(jī)通過(guò)串行接口電路實(shí)現(xiàn)雙向通信連接；所述手機(jī)終端為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳送終端裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，其特征在于，主控單片機(jī)還連接音頻接口、視頻接口和以太網(wǎng)接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)線報(bào)警與控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)采樣單片機(jī)電路、作為無(wú)線通訊模塊的智能手機(jī)平臺(tái)和手機(jī)終端；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路包括自動(dòng)采樣裝置和單片機(jī)；所述智能手機(jī)平臺(tái)包括主控單片機(jī)、主控單片機(jī)連接的USB接口及USB接口上插接的無(wú)線報(bào)警、數(shù)據(jù)傳送和反向無(wú)線控制的無(wú)線上網(wǎng)卡、主控單片機(jī)連接的顯示器與鍵盤；所述自動(dòng)采樣單片機(jī)電路的單片機(jī)與主控單片機(jī)通過(guò)串行接口電路實(shí)現(xiàn)雙向通信連接；所述手機(jī)終端為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳送終端裝置。本實(shí)用新型可以解決水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用成本大，以及傳送的數(shù)據(jù)量大，網(wǎng)絡(luò)資源占用量大等技術(shù)問(wèn)題，使污廢水非法排放監(jiān)管能有效實(shí)施和推廣。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202548588SQ20122016357
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者萬(wàn)平玉, 萬(wàn)平英, 吳帆, 方建軍, 陳詠梅 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)