本發(fā)明涉及環(huán)保監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

水質(zhì)監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測工作中的主要工作之一，是準(zhǔn)確、及時、全面地反映水質(zhì)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為水環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)，對整個水環(huán)境保護(hù)、水污染控制以及維護(hù)水環(huán)境健康方面起著至關(guān)重要的作用。

1974年荷蘭Rook和美國Belier首次發(fā)現(xiàn)余氯化物和氯消毒過的水中存在三鹵甲烷(THMS)、氯仿等消毒副產(chǎn)物(DBPS)，而且具有致癌、致突變作用。80年代中期，人們又發(fā)現(xiàn)另一類鹵乙酸(HAAS)，致癌風(fēng)險更大，例如氯仿、二氯乙酸(DCH)和三氯乙酸(TCA)的致癌風(fēng)險分別是三氯甲烷的50倍和100倍。迄今，隨著科技的進(jìn)步，人們已在水源中檢測出2221種有機(jī)污染物，而在自來水中發(fā)現(xiàn)65種，其中致癌物20種，致突變物56種。為確保自來水符合安全衛(wèi)生要求，避免發(fā)生水媒傳染病，自來水在凈水處理過程中要添加消毒劑，滅活水中的致病微生物。由于氯氣性價比較高，因此在國內(nèi)水處理行業(yè)中廣泛采用。余氯，作為一種有效的殺菌消毒手段，仍被世界上超過80％的水廠使用著。所以，市政自來水中必須保持一定量的余氯，以確保飲用水的微生物指標(biāo)安全，但過量的余氯會嚴(yán)重影響人們的身體健康，因此對余氯的監(jiān)測非常重要，目前，現(xiàn)有技術(shù)對余氯測量的實際過程中，通常為人工操作，不僅對操作人員的業(yè)務(wù)水平要求較高，而且非常容易在檢測的過程中由于人為的操作失誤，導(dǎo)致測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確，因此，亟需一種新的技術(shù)手段，能夠?qū)λ|(zhì)酸堿度進(jìn)行全自動監(jiān)測，無需人工操作，提高水質(zhì)監(jiān)測的結(jié)果，有效的保護(hù)環(huán)境，同時能夠有利于提高人們?nèi)罕姷纳眢w健康水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)及方法，以解決上述問題。

本發(fā)明提供的余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括

余氯檢測單元，用于對被測水樣的水質(zhì)進(jìn)行檢測，

監(jiān)控中心，用于接收并存儲余氯檢測單元的水質(zhì)檢測結(jié)果，對水質(zhì)檢測結(jié)果進(jìn)行分析，

移動終端，用于遠(yuǎn)程查詢水質(zhì)檢測結(jié)果；

所述余氯檢測單元包括：

容器裝置，用于分別單獨盛放浸泡溶液、被測水樣、清洗劑溶液；

余氯電極，用于對樣品容器中的被測水樣進(jìn)行余氯檢測，

沖洗裝置，用于抽取清洗劑溶液對所述余氯電極進(jìn)行沖洗，

控制裝置，用于控制余氯電極進(jìn)行檢測并生成檢測結(jié)果；

所述控制裝置分別與余氯電極和沖洗裝置連接，控制沖洗裝置對余氯電極進(jìn)行沖洗，利用沖洗后的余氯電極對被測水樣進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果發(fā)送至監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，所述控制裝置包括采樣電路、中央處理器、通信模塊和用于根據(jù)中央處理器的控制命令驅(qū)動余氯電極的驅(qū)動器，

所述采樣電路與中央處理器連接，將采集的余氯電極信號發(fā)送到中央處理器進(jìn)行判斷，

所述通信模塊與中央處理器連接，將水質(zhì)判斷結(jié)果發(fā)送至監(jiān)控中心。

進(jìn)一步，所述沖洗裝置包括用于抽取被測水樣的抽取裝置Ⅰ和用于抽取清洗劑的抽取裝置Ⅱ、所述抽取裝置Ⅰ通過水樣管道與盛放被測水樣的容器連接，所述抽取裝置Ⅱ通過清洗劑管道與盛放清洗劑的容器連接，

所述驅(qū)動器包括與所述余氯電極連接的用于帶動余氯電極進(jìn)行運動的機(jī)械臂、與機(jī)械臂連接的用于使機(jī)械臂沿固定軌道運動的滑軌以及驅(qū)動機(jī)械臂在滑軌上運動的驅(qū)動器，所述驅(qū)動器與控制裝置連接。

進(jìn)一步，所述容器裝置包括浸泡溶液容器、測量容器、樣品容器和清洗劑溶液容器，所述樣品容器為一個或多個，所述測量容器底部設(shè)置有用于使測量后的樣品回流至原樣品容器的回流裝置。

進(jìn)一步，所述抽取裝置Ⅰ包括水泵1和電磁閥Ⅰ，所述抽取裝置Ⅱ包括水泵Ⅱ和電磁閥Ⅱ，中央處理器控制驅(qū)動器通過機(jī)械臂將存放在浸泡液容器中的余氯電極移動至沖洗位置，啟動水泵Ⅱ和電磁閥Ⅱ抽取清洗劑對余氯電極進(jìn)行沖洗，控制啟動水泵1和電磁閥Ⅰ抽取被測水樣至測量容器，再將沖洗后的余氯電極移動至測量容器內(nèi)進(jìn)行測量，測量完成后，將余氯電極抽出并移動至沖洗位置，再次進(jìn)行沖洗，并將再次沖洗后的余氯電極移動至浸泡液容器中存放。

進(jìn)一步，所述監(jiān)控中心包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端設(shè)備，所述移動終端與WEB服務(wù)器連接，所述WEB服務(wù)器分別與客戶端設(shè)備和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接。

進(jìn)一步，所述清洗劑容器和浸泡液容器內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水管、排水閥以及用于控制所述進(jìn)水管和排水閥開閉的閥門驅(qū)動模塊，所述閥門驅(qū)動模塊與中央處理器連接，用于定期更換清洗劑和浸泡液。

進(jìn)一步，所述監(jiān)控中心還包括鑒權(quán)服務(wù)器，用于對連接WEB服務(wù)器的移動終端進(jìn)行登陸權(quán)限管理，所述移動終端至少包括微處理器、報警模塊、輸入模塊和顯示模塊，所述微處理器分別與報警模塊、輸入模塊和顯示模塊連接。

本發(fā)明還提供一種余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測方法，包括

a.通過標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對余氯電極進(jìn)行校正；

b.將余氯電極從浸泡液容器中抽出，移至沖洗位置，抽取清洗劑對余氯電極沖洗，

c.抽取被檢水樣至樣品容器，接通采樣電路對余氯電極進(jìn)行測量；對測量的余氯進(jìn)行處理，并將測量結(jié)果發(fā)送到監(jiān)控中心，

d.測量完成后，將余氯電極從樣品容器中抽出，移至沖洗位置，抽取清洗劑對余氯電極沖洗，

e.將沖洗后的余氯電極，移到浸泡液容器中存放。

進(jìn)一步，步驟b和步驟d中，對余氯電極進(jìn)行清洗時，采用多個噴頭分別從不同位置對余氯電極進(jìn)行清洗，清洗完成后，控制在余氯電極軸向轉(zhuǎn)動，并對余氯電極進(jìn)行干燥處理。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明中的余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，可以獲取水樣，并自動對被測水樣進(jìn)行余氯檢測，通過移動終端對水質(zhì)檢測結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)程的查詢和統(tǒng)計，當(dāng)水質(zhì)檢測存在問題時，可以通過監(jiān)控中心向移動終端發(fā)送告警信息，本發(fā)明中的通過采用多個噴頭分別從不同位置對余氯電極進(jìn)行清洗，并對余氯電極進(jìn)行沖洗、甩干和干燥處理，還可以通過定期更換容器內(nèi)的溶液等技術(shù)手段，保證余氯測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，本發(fā)明在實際的應(yīng)用過程中，可以實現(xiàn)全程自動檢測，無需人工干預(yù)，避免了人工采集水樣和測量的繁瑣過程，也避免了人員在操作時由于疏忽造成的不必要的失誤，可以有效的提高水質(zhì)檢測的效率，保證了測量和監(jiān)控的實時性，水質(zhì)檢測結(jié)果準(zhǔn)確，為提高水質(zhì)質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)，為環(huán)境保護(hù)和人們的身體健康提供了有效的保證。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：圖1是本發(fā)明的原理示意圖。圖1是本發(fā)明的原理框圖，圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的流程示意圖。

如圖1所示，本實施例中的余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，包括

余氯檢測單元，用于對被測水樣進(jìn)行余氯檢測，

監(jiān)測中心，用于接收余氯檢測單元的水質(zhì)檢測結(jié)果，

移動終端，用于遠(yuǎn)程報警、查詢和統(tǒng)計水質(zhì)檢測結(jié)果；

所述余氯檢測單元包括：

容器裝置，用于分別單獨盛放浸泡溶液、被測水樣、清洗劑溶液；

余氯電極，用于對樣品容器中的被測水樣進(jìn)行余氯檢測，

沖洗裝置，用于抽取清洗劑溶液對所述余氯電極進(jìn)行沖洗，

控制裝置，用于控制檢測器進(jìn)行檢測及生成檢測結(jié)果；

所述控制裝置分別與余氯電極和沖洗裝置連接，控制檢測控制沖洗裝置通過清洗劑對余氯電極進(jìn)行沖洗，再控制沖洗后的余氯電極對被測水樣進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果發(fā)送至監(jiān)控中心。

在本實施例中，控制裝置包括采樣電路、中央處理器、通信模塊和用于根據(jù)中央處理器的控制命令驅(qū)動余氯電極的驅(qū)動器，所述采樣電路與中央處理器連接，將采集的余氯電極信號發(fā)送到中央處理器進(jìn)行判斷，所述通信模塊與中央處理器連接，將水質(zhì)判斷結(jié)果發(fā)送至監(jiān)控中心。如圖2所示，所述沖洗裝置包括用于抽取被測水樣的抽取裝置Ⅰ和用于抽取清洗劑的抽取裝置Ⅱ、所述抽取裝置Ⅰ通過水樣管道與盛放被測水樣的容器連接，所述抽取裝置Ⅱ通過清洗劑管道與盛放清洗劑的容器連接，所述驅(qū)動器包括與所述余氯電極連接的用于帶動余氯電極進(jìn)行滑動和伸縮運動的機(jī)械臂、與機(jī)械臂連接的用于使機(jī)械臂沿固定軌道運動的滑軌以及驅(qū)動機(jī)械臂在滑軌上運動的驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)與控制裝置連接。在電磁閥T1打開時，水泵M1通過水樣管道抽取一定水樣到樣品容器中已備測量；余氯電極1未檢測時存放在浸泡液容器中；檢測前余氯電極1應(yīng)從浸泡液抽出，由清洗劑清洗后再對樣品進(jìn)行余氯時行測量，測量后余氯電極1再由清洗劑清洗后存放在浸泡液容器中；電極滑軌、滑軌電機(jī)3、機(jī)械臂2及伸縮機(jī)構(gòu)使余氯電極1能橫向和縱向移動?？刂蒲b置由采樣電路、中央處理器、控制器和通訊模塊構(gòu)成。采樣電路與余氯電極和中央處理器聯(lián)接，將采集的余氯電極信號發(fā)送給中央處理器進(jìn)行判斷；中央處理器與采樣電路、控制器和通訊模塊聯(lián)接，中央處理器內(nèi)置固化程序，按余氯的測量流程通過控制器分別對水泵Ⅰ M1、水泵Ⅱ M2、電磁閥Ⅰ T1、電磁閥Ⅱ T1進(jìn)行控制，實現(xiàn)對電極的清洗、測量等流程，中央處理器還將采集的水樣余氯電極信息進(jìn)行邏輯判斷和運算，并將其結(jié)果發(fā)到的通訊模塊中；控制器與中央處理器聯(lián)接，接收中央處理器控制命令，并對水泵Ⅰ M1、水泵Ⅱ M2、電磁閥Ⅰ T1、電磁閥Ⅱ T1進(jìn)行控制；通訊模塊與中央處理器聯(lián)接，接收中央處理器的水質(zhì)判斷結(jié)果，并將其發(fā)送到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)器中。

在本實施例中，抽取裝置Ⅰ包括水泵Ⅰ M1和電磁閥Ⅰ T1，所述抽取裝置Ⅱ包括水泵Ⅱ M2和電磁閥Ⅱ T2，中央處理器控制驅(qū)動電機(jī)通過機(jī)械臂將存放在浸泡液容器中的余氯電極移動至沖洗位置，啟動水泵Ⅱ M2和電磁閥Ⅱ M2抽取清洗劑對余氯電極進(jìn)行沖洗，控制啟動水泵Ⅰ M1和電磁閥Ⅰ M1抽取被測水樣至測量容器，再將沖洗后的余氯電極移動至測量容器內(nèi)進(jìn)行測量，測量完成后，將余氯電極抽出并移動至沖洗位置，再次進(jìn)行沖洗，將再次沖洗后的余氯電極移動至浸泡液容器中存放，容器裝置包括浸泡溶液容器、測量容器、樣品容器和清洗劑溶液容器，所述樣品容器為一個或多個，所述測量容器底部設(shè)置有用于使測量后的樣品回流至原樣品容器的回流裝置。浸泡液容器應(yīng)定期更換；清洗劑容器內(nèi)裝有一定容量的離子水，且應(yīng)定期進(jìn)行補(bǔ)充；測量容器底部設(shè)置有水樣回流裝置，使測量完的樣品水回流到原水池或水箱中。

在本實施例中，監(jiān)控中心包括WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端設(shè)備，所述移動終端與WEB服務(wù)器連接，所述WEB服務(wù)器分別與客戶端設(shè)備和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，優(yōu)選地，監(jiān)控中心還包括鑒權(quán)服務(wù)器，用于對連接WEB服務(wù)器的移動終端進(jìn)行登陸權(quán)限管理，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與WEB服務(wù)器聯(lián)接，接收由水質(zhì)監(jiān)測終端發(fā)送的余氯數(shù)據(jù)并存儲于服務(wù)器中，同時為WEB服務(wù)器提供水質(zhì)監(jiān)測實時數(shù)據(jù)；WEB服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器和客戶端電腦聯(lián)接，通過網(wǎng)絡(luò)為客戶端電腦和移動監(jiān)測終端提供水質(zhì)監(jiān)測服務(wù)；客戶端電腦通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與WEB服務(wù)器，通過WEB應(yīng)用實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、報警、查詢和統(tǒng)計等功能。本實施例中的移動終端通過運營商無線網(wǎng)絡(luò)與WEB服務(wù)器聯(lián)接，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、報警、查詢和統(tǒng)計等功能。移動終端至少包括微處理器、報警模塊、輸入模塊和顯示模塊，所述微處理器分別與報警模塊、輸入模塊和顯示模塊連接，優(yōu)選地，用戶可以通過移動終端對水質(zhì)PH的檢測過程進(jìn)行控制，并且可以采用多個余氯電極同時進(jìn)行測量，以提高測量的效率，也可以采用多個余氯電極同時對一個樣品進(jìn)行測量，以保證測量準(zhǔn)確性，相應(yīng)地，可以設(shè)置脫氯裝置，針對余氯過高的樣品，通過脫氯裝置降低水中的余氯總量，脫氯裝置包括活性炭容器和過濾器，將樣品通過活性炭容器和過濾器處理，進(jìn)行脫氯處理，在本實施例中，脫除余氯的活性炭顆粒盡量選擇小的活性炭顆粒，脫除余氯越快，效果較好，由于水的ph影響水中余氯的形態(tài)，所以也影響活性炭脫除余氯的效果，水中余氯主要是指Cl2、HOCl、OCl-，三者相互比例隨pH變動而變動，活性炭對分子態(tài)HOCl脫除速度比離子態(tài)OCl-，要快，所以低pH對活性炭脫除水中余氯有利，因此，在本實施例中，采用PH電極測量水質(zhì)的PH值，對PH值進(jìn)行控制，當(dāng)PH值過高時，對水質(zhì)進(jìn)行降低PH值處理，相應(yīng)地，可以通過設(shè)置調(diào)節(jié)酸性容器和酸性抽取裝置，當(dāng)酸性過高，則采用鹽酸和硫酸溶液調(diào)低，通過降低PH值，使脫氯效率提高，最終使余氯處于一個健康的數(shù)值范圍。

如圖3所示，在本實施例中，在進(jìn)行測量之前，通過標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對余氯電極進(jìn)行校正，再將余氯電極1從浸泡液容器中抽出，移至沖洗位置，打開電磁閥T2并啟動水泵Ⅱ M2，抽取清洗劑對余氯電極沖洗；打開電磁閥Ⅰ T1并啟動水泵Ⅰ M1，抽取一定數(shù)量的被檢水樣至樣品容器；將余氯電極移動至樣品容器內(nèi)，由控制器接通采樣電路對余氯電極1進(jìn)行測量；水質(zhì)監(jiān)測終端對測量的余氯進(jìn)行邏輯判斷和運行，并將測量值和運行結(jié)果發(fā)送到監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；測量完成后，將余氯電極1從樣品容器中抽出，移至沖洗位置，打開電磁閥Ⅱ T2并啟動水泵Ⅱ M2，抽取清洗劑對余氯電極1沖洗；將沖洗后的余氯電極1，移到浸泡液容器中存放；余氯電極1在未使用時將一直存放在浸泡液容器中。

相應(yīng)地，本實施例還提供一種余氯在線遠(yuǎn)程監(jiān)測方法，包括

a.在進(jìn)行測量之前，通過標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對余氯電極進(jìn)行校正。

b.將余氯電極1從浸泡液容器中抽出，移至沖洗位置，抽取清洗劑對余氯電極沖洗，

c.抽取被檢水樣至樣品容器，由控制器接通采樣電路對余氯電極1進(jìn)行測量；對測量的余氯進(jìn)行邏輯判斷和運行，并將測量值和運行結(jié)果發(fā)送到監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，

d.測量完成后，將余氯電極從樣品容器中抽出，移至沖洗位置，抽取清洗劑對余氯電極沖洗，

e.將沖洗后的余氯電極，移到浸泡液容器中存放。

在本實施例中，在進(jìn)行測量之前，通過標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對余氯電極進(jìn)行校正，再將余氯電極1從浸泡液容器中抽出，移至沖洗位置，打開電磁閥T2并啟動水泵Ⅱ M2，抽取清洗劑對余氯電極沖洗；打開電磁閥Ⅰ T1并啟動水泵Ⅰ M1，抽取一定數(shù)量的被檢水樣至樣品容器；將余氯電極移動至樣品容器內(nèi)，由控制器接通采樣電路對余氯電極1進(jìn)行測量；水質(zhì)監(jiān)測終端對測量的余氯進(jìn)行邏輯判斷和運行，并將測量值和運行結(jié)果發(fā)送到監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；測量完成后，將余氯電極1從樣品容器中抽出，移至沖洗位置，打開電磁閥Ⅱ T2并啟動水泵Ⅱ M2，抽取清洗劑對余氯電極1沖洗；將沖洗后的余氯電極1，移到浸泡液容器中存放；余氯電極1在未使用時將一直存放在浸泡液容器中。

在本實施例中，步驟b和步驟d中，余氯電極進(jìn)行清洗時，采用多個噴頭分別從不同位置對余氯電極進(jìn)行清洗，清洗后，控制在余氯電極軸向轉(zhuǎn)動，并對余氯電極進(jìn)行干燥處理，本實施例中可以采用多個噴頭以環(huán)形圍繞余氯電極進(jìn)行沖洗，通過設(shè)置一個環(huán)形架，在環(huán)形架沿圓周方向均勻布置若干個噴頭，在進(jìn)行沖洗時，控制多個噴頭同時對余氯電極進(jìn)行沖洗，可以使沖洗效率提高，并且沖洗的更加徹底，在沖洗后，控制余氯電極沿著軸向高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力將余氯電極上的沖洗液甩掉，為了進(jìn)一步減少沖洗液對余氯電極對測量結(jié)果的影響，本實施例還對其進(jìn)行了干燥處理，干燥處理可以采用風(fēng)扇對其進(jìn)行風(fēng)干，也可以采用烘干等方式，本實施例采用風(fēng)干的方式，采用風(fēng)扇對余氯電極進(jìn)行吹風(fēng)，以消除液體殘留，在本實施例中，容器裝置內(nèi)部設(shè)置有排液裝置和容器清洗裝置，并與控制裝置連接，通過控制裝置可以控制容器裝置定期將容器內(nèi)的液體排出，并利用容器清洗裝置對容器內(nèi)部進(jìn)行沖洗，排液裝置采用設(shè)置在容器底部的電磁閥，通過控制電磁閥的開閉，實現(xiàn)液體的排出，容器清洗裝置可以采用機(jī)械臂，在機(jī)械臂的前端設(shè)置噴水裝置和電動刷，通過控制電動刷轉(zhuǎn)動并進(jìn)行噴水，對容器裝置的內(nèi)壁進(jìn)行清洗。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。