申请日2017.09.04
公开（公告）日
2017.11.24
IPC分类号
G01N33/18
CPC分类号
G01N33/18
摘要
本发明提供一种具有预警功能的 污水水质监测装置，该装置包括检查井盖、检查井、凸型限位管、污水管道、凸型限位管固定装置、具有预警功能的污水水质监测装置、凸型限位管进水孔、凸型限位管出水孔、风能发电机、盒体、GPS模块、控制器、蓄电池、GSM模块、太阳能电池板、预警模块、数据储存器、电源线、数据传输线、支撑杆。本发明效果是实现了利用太阳能和风能两种自然能提供电源，对污水管道水体进行实时监测，并能利用液位控制开关使装置能够在污水井有水的情况下运行，无水的情况下停止运行。使得在污水井水位下降时，在污水井只有少量水时避免检查井底淤泥对装置的破坏。该装置可在污水井内水质不达标时发出预警信号，以便相关工作人员及时采取相应对策。
权利要求书
1.一种具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：该监测装置包括检查井盖(1)；检查井(2)；凸型限位管(3)；污水管道(4)；凸型限位管出水孔(5)；具有预警功能的污水水质监测装置(6)；凸型限位管固定装置(7)；凸型限位管进水孔(8)；风能发电机(9)；盒体(10)；GPS模块(11)；控制器(12)；蓄电池(13)；GSM模块(14)；太阳能电池板(15)；预警模块(16)；数据储存器(17)；电源线(18)；数据传输线(19)；支撑杆(20)；
所述具有预警功能的污水水质监测装置(6)包括具有预警功能的污水水质监测装置电源接口(6-1)；浮力装置(6-2)；搅拌机电机(6-3)；探头保护筒上的过滤网口(6-4)；液位控制开关(6-5)；搅拌机叶片(6-6)；信息接收传输控制装置(6-7)；搅拌机固定杆(6-8)；多功能水质参数探头(6-9)；探头保护筒(6-10)；
所述太阳能电池板(15)、风能发电机(9)和盒体(10)均安装在支撑杆(20)上，盒体(10)内部装有相互连接的GPS模块(11)、控制器(12)、蓄电池(13)、GSM模块(14)、太阳能电池板(15)、预警模块(16)、数据储存器(17)，太阳能电池板(15)和风能发电机(9)，风能发电机(9)可利用风能和太阳能两种自然能提供装置供电；
凸型限位管(3)放置于检查井(2)内，凸型限位管(3)与检查井(2)之间通过凸型限位管固定装置(7)固定，凸型限位管(3)迎水侧设有凸型限位管进水孔(8)，凸型限位管(3)背水侧设有凸型限位管出水孔(5)，凸型限位管(3)的凸型结构设置，使得在污水井水位下降到一定程度后时，装置能够随水位下降直至装置靠在凸型限位管(3)窄处部分，避免整个装置在污水井只有少量水或无水时，使装置底部陷入污水井淤泥之中，对装置底部造成影响或破坏；
具有预警功能的污水水质监测装置(6)放入凸型限位管(3)中，具有预警功能的污水水质监测装置(6)底部设有探头保护筒(6-10)，探头保护筒(6-10)下部设有探头保护筒上的过滤网口(6-4)，多功能水质参数探头(6-9)、搅拌机叶片(6-6)、搅拌机电机(6-3)、搅拌机固定杆(6-8)、液位控制开关(6-5)在探头保护筒(6-10)底部，搅拌机叶片(6-6)连接在搅拌机电机(6-3)前段，然后通过搅拌机固定杆(6-8)固定在浮力装置(6-2)底部，液位控制开关(6-5)串联进入整个装置的电源线内，浮力装置(6-2)内顶处装有信息接收传输控制装置(6-7)和具有预警功能的污水水质监测装置电源接口(6-1)，多功能水质参数探头(6-9)和搅拌机固定杆(6-8)通过电源线(18)连接在具有预警功能的污水水质监测装置电源接口(6-1)处，并与蓄电池(13)连接。多功能水质参数探头(6-9)通过数据传输线(18)连接在信息接收传输控制装置(6-7)处，并与数据储存器(17)连接。
2.根据权利要求1所述的具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：所述的浮力装置(6-2)为内部中空的浮筒状结构，能够通过浮力作用随监测水体水位的变化而实时同步上升或下降，保证多功能水质参数探头(6-9)在污水液面下深度不随水位的变化而变化。
3.根据权利要求1所述的具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：在具有预警功能的污水水质监测装置(6)的探头保护筒(6-10)底部设置探头保护筒上的过滤网口(6-4)，避免污水中大块漂浮物或悬浮物损坏多功能水质参数探头(6-9)，多功能水质参数探头(6-9)底部距探头保护筒(6-10)底部垂直距离为50mm-200mm，避免在污水水位较低时，检查井底部淤泥对多功能水质参数探头(6-9)造成影响或破坏。
4.根据权利要求1所述的具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：在凸型限位管(3)的背水侧底部设置凸型限位管出水孔(5)的形心，凸型限位管进水孔(8)的形心、探头保护筒上过滤网口(6-4)的形心以及凸型限位管出水孔(5)的形心与多功能水质参数探头(6-9)底部在同一水平线上，位于多功能水质参数探头(6-9)附近的搅拌机叶片(6-6)产生的吸力使被监测水体从迎水侧流经凸型限位管进水孔(8)和探头保护筒上过滤网口(6-4)流过多功能水质参数探头(6-9)表面后向多功能水质参数探头(6-9)背水侧流动，最后依次经过探头保护筒上的过滤网口(6-4)和凸型限位管出水孔5流出检查井，避免在多功能水质参数探头(6-9)表面附近形成死水区进而影响监测效果。
5.根据权利要求1所述的具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：在预警模块(16)中设定好水体pH、DO、氨氮、亚硝酸盐氮和温度值等水质参数值的预警区间，具有预警功能的污水水质监测装置(6)监测得到的pH、DO、氨氮、亚硝酸盐氮和温度水质参数的测定值依次通过多功能水质参数探头(6-9)、数据传输线(19)、信息接收传输控制装置(6-7)和预警模块(16)，当水质参数测定值不在相应预警区间时，传输至数据储存器(17)中(数据存储器内存为1T)储存该数据；当水质参数测定值在预警区间时，预警模块(16)会通过GSM模块(14)向监测中心终端发送水质测定值和预警信号，然后监测中心能够通过装置的GPS模块(14)进行定位并确认预警发生的具体位置。
6.根据权利要求1所述的具有预警功能的污水水质监测装置，其特征是：探头保护筒(6-10)内装有液位控制开关(6-5)，液位控制开关(6-5)串联入整个装置的电源线内，当污水井内污水水位达到液位器控制开关(6-5)高度时，液位控制开关(6-5)闭合，整个装置处于电源连通状态，装置开始运行，当污水井水位下降，直至污水井水位低于控制开关(6-5)高度，装置处于断路状态，整个装置停止运行，使得装置能够在污水井中水位达到设定水位时运行，在低水位或无水的情况下停止运行。
说明书
具有预警功能的污水水质监测装置
技术领域
本发明适用于污水管道水质的监测领域，具体涉及一种具有预警功能的污水水质监测装置。
背景技术
我国是一个水资源相对匮乏的国家，如何有效利用污水成为人们关心的话题，污水的利用首先要考虑污水的组成成分，在回用污水之前必须对污水水质进行监测。近年来，媒体曝光出部分不法企业利用污水管进行排污，这些污水通过污水管直接流入河流，造成周边水体受到污染，使得下游生态环境受到破坏，使得对污水管道水质实时检测变得十分必要。同时一些污水管道排水存在间歇性，如何实现根据实时污水管道水位及时开启监测装置也是值得研究的一个问题。此外近年来一些污水水体实时监测方法与系统由于其结构复杂，成本较高，不能适应污水管道中的恶劣工作条件、不能在无电的偏远地区长期实时监测且监测等原因未能实现产品推广。所以，开发一种具有预警功能的污水水质监测装置十分必要。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种利用太阳能和风能两种自然能供电的具有预警功能的污水水质监测装置，该装置可在污水管道检查井内部随水位升降，可实现实时水质监测操作，并能在污水井有水的情况下运行，少水或无水的情况下停止运行，且当水质参数监测值超标后能进行预警的一种具有预警功能的污水水质监测装置，避免了复杂人工采样，可有效及时监测工业污水偷排和误排到污水管道中。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案时提供一种具有预警功能的污水水质监测装置，不随水位升降而影响监测且能发出实时预警信号的一种具有预警功能的污水水质监测装置，其中：该监测装置包括检查井盖、检查井、凸型限位管、污水管道、限位管出水孔、具有预警功能的污水水质监测装置、凸型限位管固定装置、凸型限位管进水孔、风能发电机、盒体、GPS模块、控制器、蓄电池、GSM模块、太阳能电池板、预警模块、数据储存器、电源线、数据传输线、支撑杆。
所述具有预警功能的污水水质监测装置包括相互连接的具有预警功能的污水水质监测装置电源接口、浮力装置、搅拌机电机、探头保护筒上的过滤网口、液位控制开关、搅拌机叶片、信息接收传输控制装置、搅拌机固定杆、多功能水质参数探头、探头保护筒。
所述太阳能电池板、风能发电机和盒体均安装在支撑杆上，盒体内部装有相互连接的GPS模块、控制器、蓄电池、GSM模块、预警模块、数据储存器，太阳能电池板和风能发电机两种自然能提供装置供电；
凸形限位管放置于检查井内，凸形限位管与检查井井壁之间通过凸形限位管固定装置固定，凸形限位管迎水侧设有凸形限位管进水孔，凸形限位管背水侧设有凸形限位管出水孔，具有预警功能的污水水质监测装置放入限位管中，具有预警功能的污水水质监测装置底部设有探头保护筒，探头保护筒下部设有探头保护筒上的过滤网口，多功能水质参数探头、搅拌机叶片、搅拌机电机、液位控制开关、搅拌机固定杆在探头保护筒底部，搅拌机叶片连接在搅拌机电机前段，然后通过搅拌机固定杆固定在浮力装置底部，浮力装置内顶处装有信息接收传输控制装置和污水管道水质实时监测装置电源接口，多功能水质参数探头、搅拌机固定杆和液位控制开关通过电源线与污水管道水质实时监测装置电源接口连接，污水管道水质实时监测装置电源接口通过电源线与蓄电池连接，多功能水质参数探头通过数据传输线连接在信息接收传输控制装置处，并与数据储存器连接。
本发明的效果是该具有预警功能的污水水质监测装置可以随污水管道水体水位变化而同步变化，装置通过搅拌机叶片搅拌产生吸力，使装置内水体处于实时流动状态，可以对水体水质进行实时监测。装置通过液位控制开关控制装置的运行与停止，使得装置能够污水井有水的情况下运行，少水或无水的情况下停止运行，特别适合对于间歇性排放的污水管道，比如雨水管道水质实时监测。通过液位控制开关控制装置既可实现污水管道水质实时监测，同时可避免在少水或无水等状态时实时监测装置的无效运行，达到节能降耗延长水质探头寿命的效果。凸型限位管的凸型结构设置，使得在污水井水位下降时，装置能够随水位下降直至装置靠在凸型限位管窄处部分，避免整个装置在污水井少水或无水时，由于探头沉底导致井底淤泥对装置的影响和破坏。装置通过太阳能和风能两种自然能为装置供电，使装置应用范围得以扩大到无人无电地区，当监测水体水质参数监测值达不到《GB/T31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》时，比如水体中悬浮物、温度、溶解性固体、有毒有害物质等超过《GB/T31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》规定的相应限值时，装置能及时发出预警信号到监测中心，然后制定相应措施，控制污水继续排放，保证污水管道和污水处理构筑物的正常运行。