申请日2014.11.04
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号G01N27/26; G01N35/00
摘要
本发明涉及一种污染监测设备，尤其涉及一种无人值守的重金属污水监测设备，通过采用MCU模块统一控制整个设备，实现设备运行的自动化，同时可以通过无线移动通信网络对MCU模块的工作频率、工作状态和电源系统进行远程控制，真正实现了快速检测、快速分析、集成度较高、低功耗、智能化和无人值守的特点，适应于设备在整个敏感流域的多点布控、实时监测工厂重金属污水偷排和漏排的情况、应对突发性重金属超标事件、满足快速响应的需求、及时为环保部门提供实时和在线数据，提升相关河水流域的应急能力等各方面需求。
权利要求书
1.一种无人值守的重金属污水监测设备，其特征在于，包括：
PH值传感器(1)、重金属污水自动采集装置、微型电化学传感 器(11)、污水存储装置、清洗装置和自动控制装置，远程在线监测 终端;
所述PH值传感器(1)连接所述自动控制装置，所述自动控制 装置包括MCU模块(2)、无线通信模块(3)、GPS模块(4)和 电源模块(5)，所述微型电化学传感器(11)、无线通信模块(3)、 GPS模块(4)和电源模块(5)分别连接所述MCU模块(2)，所 述无线通信模块(3)与所述远程在线监测终端实现互联通信;
所述重金属污水自动采集装置包括第一水位计(10)和依次连接 的第一进水管(T1)、第一阀门(K1)、第一抽水泵(6)、第一过 滤网(7)、紫外线灯管(8)、水箱(9)、第二阀门(K2)和存水 罐(12)，所述水箱(9)中设有所述微型电化学传感(11)和所述 第一水位计(10);
所述污水存储装置包括第五阀门(K5)、废液罐(20)，所述 水箱(9)、所述第五阀门(K5)和所述废液罐(20)依次连接;
所述清洗装置包括第二水位计(17)和依次连接的第二进水管 (T2)、第三阀门(K3)、第二抽水泵(13)、第二过滤网(14)、 纳滤膜组件(15)、清水箱(16)、第四阀门(K4)、清洗泵(18) 和冲洗喷头(19)，所述冲洗喷头(19)设置于所述水箱(9)中， 所述清水箱(16)中设有所述第二水位计(17)。
2.如权利要求1所述的无人值守的重金属污水监测设备，其特 征在于，所述电源模块(5)包括蓄电池系统、太阳能系统或风能系 统。
3.如权利要求1所述的无人值守的重金属污水监测设备，其特 征在于，所述无线通信模块(3)为3G/GPRS无线通信模块。
4.如权利要求1所述的无人值守的重金属污水监测设备，其特 征在于，所述第一阀门(K1)、第二阀门(K2)、第三阀门(K3)、 第四阀门(K4)和第五阀门(K5)均与所述MCU模块(2)连接;
当水箱(9)中的水位超过所述第一水位计(10)的设定值时， 所述MCU模块(2)控制所述第一阀门(K1)关闭，第一抽水泵(6) 停止运行，重金属污水监测完毕后，所述MCU模块(2)控制所述 第二阀门(K2)开启，重金属污水进入存水罐(12)后，所述第二 阀门(K2)关闭;第二抽水泵(13)开始运行，所述第三阀门(K3) 开启，当所述清水箱(16)中水位高于第二水位计(17)的设定值时， 所述第二抽水泵(13)停止运行，所述第三阀门(K3)关闭，所述 清洗泵(18)开始工作，所述第四阀门(K4)开启，所述冲洗喷头 (19)清洗所述水箱(9)和所述微型电化学传感(11)后，第五阀 门(K5)开启，清洗后的废水进入所述废液罐(20)。
说明书
一种无人值守的重金属污水监测设备
技术领域
本发明涉及一种污染监测设备，尤其涉及一种无人值守的重金属 污水监测设备。
背景技术
重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但是由于人类采 矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固体废物、利用污水进行 灌溉和使用重金属制品的过程中，造成不少重金属进入大气、水、土 壤环境后，就会存留、积累和迁移，可引起多种疾病甚至癌症，而且 危害还可以遗传到下一代。
我国正处于工业化的加速发展时期，经济结构和经济增长方式的 转变的道路还很漫长，环境保护的责任依然重大。特别是近年来，逃 避环保监管的手段进一步升级，一些社会责任意识比较淡薄的企业处 于降低生成成本与重金属污水处理费用的角度考虑，对治污设施进行 闲置或者存在偷排、漏排的现象，给环保监督工作提出了新的要求和 挑战。主要表现为：1、采样程序繁琐，目前环保部门还是多以人工 采样为主，样品送回实验室检验。操作过程容易受到外界污染从而影 响检验结果;2、实验分析所需时间较长，不利于应对突发性事件;3、 取证困难，由于相关企业偷排、漏排污水系统的设计巧妙，很难被发 现，因此很难及时对于污染源进行取证，环保部门执法时缺乏有效的 客观数据。
目前，国内现有的重金属监测与管理系统都存在一些缺点。主要 是设备结构比较复杂，对检测条件要求较高，数据处理能力不强，功 耗较大，与其它系统兼容性差，难以满足实时、在线和无人值守的需 要。特别是近年，突发事件频发，对于多点监控、重金属扩散范围的 预测要求更加迫切，需要开发相应的结构简单、无人值守的多点布控 监测系统，直接结合地理信息对扩散浓度和范围进行精确预测。
因此，设计一种适合野外恶劣环境的、快速检测、快速分析、集 成度较高的一体化的重金属元素的在线监测设备，成为本领域技术人 员日后的主要研究方向。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是设计一种适合野外恶劣环境的、 快速检测、快速分析、集成度较高的一体化无人值守的重金属污水监 测设备以克服现有技术中缺陷不足。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种无人值守的重金属污水监测设备，其中，包括：
PH值传感器、重金属污水自动采集装置、微型电化学传感器、 污水存储装置、清洗装置和自动控制装置，远程在线监测终端;
所述PH值传感器连接所述自动控制装置，所述自动控制装置包 括MCU模块、无线通信模块、GPS模块和电源模块，所述微型电化 学传感器、无线通信模块、GPS模块和电源模块分别连接所述MCU 模块，所述无线通信模块与所述远程在线监测终端实现互联通信;
所述重金属污水自动采集装置包括第一水位计和依次连接的第 一进水管、第一阀门、第一抽水泵、第一过滤网、紫外线灯管、水箱、 第二阀门和存水罐，所述水箱中设有所述微型电化学传感和所述第一 水位计;
所述污水存储装置包括第五阀门、废液罐，所述水箱、所述第五 阀门和所述废液罐依次连接;
所述清洗装置包括第二水位计和依次连接的第二进水管、第三阀 门、第二抽水泵、第二过滤网、纳滤膜组件、清水箱、第四阀门、清 洗泵和冲洗喷头，所述冲洗喷头设置于所述水箱中，所述清水箱中设 有所述第二水位计。
较佳的，上述的无人值守的重金属污水监测设备，其中，所述电 源模块包括蓄电池系统、太阳能系统或风能系统。
较佳的，上述的无人值守的重金属污水监测设备，其中，所述无 线通信模块为3G/GPRS无线通信模块。
较佳的，上述的无人值守的重金属污水监测设备，其中，所述第 一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均与所述MCU 模块连接;
当水箱中的水位超过所述第一水位计的设定值时，所述MCU模 块控制所述第一阀门关闭，第一抽水泵停止运行，重金属污水监测完 毕后，所述MCU模块控制所述第二阀门开启，重金属污水进入存水 罐后，所述第二阀门关闭;第二抽水泵开始运行，所述第三阀门开启， 当所述清水箱中水位高于第二水位计的设定值时，所述第二抽水泵停 止运行，所述第三阀门关闭，所述清洗泵开始工作，所述第四阀门开 启，所述冲洗喷头清洗所述水箱和所述微型电化学传感后，第五阀门 开启，清洗后的废水进入所述废液罐。
上述技术方案具有如下优点和有益效果：
本监测设备采用MCU模块统一控制整个设备，实现设备运行的 自动化，同时可以通过无线移动通信网络对MCU模块的工作频率、 工作状态和电源系统进行远程控制，真正实现了快速检测、快速分析、 集成度较高、低功耗、智能化和无人值守的特点，适应于设备在整个 敏感流域的多点布控、实时监测工厂重金属污水偷排和漏排的情况、 应对突发性重金属超标事件、满足快速响应的需求、及时为环保部门 提供实时和在线数据，提升相关河水流域的应急能力等各方面需求。