专利名称：污染源在线监测网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环境污染监测装置，具体涉及可对水中污染源进行在线监测之网络系统。
背景技术：
污染源监测系统是一个复杂的系统，在一个地区分布有多个监测点，而在每一个监测点需要监测多种参数、使用不同类型的仪器，对不同数据还需从时间、空间方面进行分类及综合的数据统计、整理，同时为政府对各企业的排污收费提供依据并可实时监控各排污口的污染物排放情况，及时准确的发现与制止企业的超标排放。中国专利局公开了一种环境污染监测的计算机控制网络系统，(专利申请号98118184.8)其技术方案较以前有较大的进步，但该方案需建立一时空大跨越的巨型监测网络，建网耗资巨大，难以实施，而且上述污染源监测系统中的监控仪器只采用传感器，可测参数少、不成体系。采用单一的传感器对污染源参数监测难以全面测出污染源各种物理参数、污染物浓度以及污染物总量。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可全面测量水体的各种物理、化学参数及监测各种污染物排放总量的污染源在线监测网络系统。
本发明是通过下面的技术方案解决上述技术问题的。其特征在于它自上而下由监理层、企业层、监测站三个层次组成，各层次通过公众交换电信网络或全球移动通信系统/通用分组无线业务方式相互连接，其中监理层对企业层和监测站直接进行数据通信及控制，企业层对监测站进行数据通信与控制；监测站内的在线监测仪器之间通过RS485总线连接，并提供RS232及4～20mA信号输出。所述监测站包括主控污染物浓度分析仪及在线流量计，其中主控污染物浓度分析仪通过控制箱连接水体物理参数传感器、通过RS485总线连接化学污染物浓度分析仪、水样预处理装置和4℃留样器；所述的水体物理参数传感器包括pH分析仪、浊度仪分析仪；所述的化学污染物浓度分析仪包括化学需氧量在线分析仪、氨氮在线分析仪、六价铬在线分析仪。上述各层次程序具有两种控制模式全系统自动控制模式和人工介入控制模式，其中人工介入控制模式又包括三个层次介入控制监理层介入控制、企业层介入控制和监测站介入控制。
本发明建网简单，耗资低廉、切实可行，各层次之间通过已有的网络进行数据通讯与控制，因而极大地节省了建网成本、费用，各层次之间采用无线电通讯方式，可不受电话线控制；各在线监测仪器间通过RS485信号进行通讯，并提供RS232及4～20mA信号输出，极大地方便了组网及将来扩展的需要，且仪器内的控制是相对独立、稳定的，不易受外界的干扰；其控制程序使人工介入方式灵活、方便，可根据需要执行数据采集、结果显示、参数设置、日志打印、数据传输、分类统计、数据备份、系统报警及指令遥控等功能。


图1为本发明系统框图；图2为本发明监测站在线监测仪器控制层各仪器连接示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明自上而下由监理层1、企业层2和监测站3三个层次组成，各层通过公众交换电信网络(以下简称PSTN)或全球移动通信系统/通用分组无线业务(以下简称GSM/GPRS)4相互连接，监理层1对企业层2和监测站3直接进行数据通信及控制，企业层2对在线监测仪器3各监测站进行数据通信与控制，监测站3中，各在线监测仪器之间通过RS485总线7连接，并提供RS232及4～20mA信号输出。其中，在GSM/GPRS方式中可以使用手机短信报警功能。通过将各在线监测仪器所测定的污染源各种物理参数、化学污染物浓度、污染物总量的数据及时反馈到各控制层，可记录水质污染及污染治理设施运行情况，为治理水污染、计算排污总量和排污费提供依据。
本发明企业层2可设一个或一个以上，监测站3隶属企业层2之下，由各分析仪组成。监理层1负责对所有的企业层2进行监控，同时也可直接对监测站3中各在线监测仪器进行监控。企业层2可对各监测站进行监控，同时接受监理层1监控。
本发明监测站3包括主控污染物浓度分析仪3-2-1及在线流量计3-4，所述的主控污染物浓度分析仪3-2-1连接水体物理参数传感器3-1-1、3-1-2，水体化学污染物浓度分析仪3-2-2、3-2-3。。。3-2-n，水样预处理装置3-5和4℃留样器3-3，水体物理参数传感器3-1-1、3-1-2，水体化学污染物浓度分析仪3-2-2、3-2-3。。。3-2-n，4℃留样器3-3和水样预处理装置3-5由主控污染物浓度分析仪3-2-1通过控制箱9控制，可将整个监测站的测定数据和运行状态远程传输至企业层2和/或监理层1。其中水体物理参数传感器3-1-1为pH仪、3-1-2为浊度仪，所有的水体物理参数传感器3-1-1、3-1-2直接对源水进行测量，并将测量结果以4～20mA信号以信号线10为媒介输出至控制箱9，控制箱9再将测量结果返回给主控污染物浓度分析仪3-2-1。化学污染物浓度分析仪包括化学需氧量在线分析仪3-2-1，氨氮在线分析仪3-2-2、六价铬在线分析3-2-3及其他在线分析3-2-n，可检测水中化学需要量、含氨氮量及含铬量等。所述的4℃留样器3-3是机电一体型的，当测定样品浓度超标时，4℃留样器3-3在主控污染物浓度分析仪3-2-1的控制下可以自动留存超标样品，也可以通过软件设置留样频次，以备环保部门检查分析仪测定数据的准确性。所述的水样预处理装置3-5是一套高效低维护的双备份系统，可在主控污染物浓度分析仪3-2-1的控制下可以实现等比例采样、等时采样和瞬时采样。如图2所示，取水单元8将取得的水样输入管路6，水体物理参数传感器中pH仪3-1-1、浊度仪3-1-2直接对源水进行测量，水样预处理单元3-5将对源水进行预处理后输出至各水体化学污染物浓度分析仪及4℃留样器3-3，然后由各水体化学污染物浓度分析仪进行检测。
本发明各层次的程序具有两种控制模式即全系统自动控制模式和人工介入控制模式。所述的人工介入控制模式又包括三个层次介入控制即监理层介入控制，企业层介入控制，监测站介入控制。
权利要求
1.一种污染源在线监测网络系统，其特征在于它自上而下由监理层、企业层、监测站三个层次组成，各层次通过公众交换电信网络或全球移动通信系统/通用分组无线业务方式相互连接，其中监理层对企业层和监测站直接进行数据通信及控制，企业层对监测站进行数据通信与控制；监测站内的在线监测仪器之间通过RS485总线连接，并提供RS232及4～20mA信号输出。
2.根据权利要求1所述的污染源在线监测网络系统，其特征在于监测站包括主控污染物浓度分析仪及在线流量计，所述的主控污染物浓度分析仪通过控制箱连接水体物理参数传感器、通过RS485总线连接化学污染物浓度分析仪、水样预处理装置和4℃留样器。
3.根据权利要求2所述的污染源在线监测网络系统，其特征在于所述的水体物理参数传感器包括pH分析仪、浊度仪分析仪；所述的化学污染物浓度分析仪包括化学需氧量在线分析仪、氨氮在线分析仪、六价铬在线分析仪。
4.根据权利要求1或2或3所述的污染源在线监测网络系统，其特征在于各层次程序具有两种控制模式全系统自动控制模式和人工介入控制模式，其中人工介入控制模式又包括三个层次介入控制监理层介入控制、企业层介入控制和监测站介入控制。
全文摘要
一种污染源在线监测网络系统，其特征在于它自上而下由监理层、企业层、监测站三个层次组成，各层次通过公众交换电信网络或全球移动通信系统/通用分组无线业务方式相互连接，监理层对企业层和监测站直接进行数据通信及控制，企业层对监测站进行数据通信与控制；监测站内的在线监测仪器之间通过RS485总线连接，并提供RS232及4～20mA信号输出。本发明各层次之间通过已有网络进行数据通讯与控制，建网成本、费用低，采用无线电通讯方式可不受电话线控制；各在线监测仪器间通过RS485信号进行通讯，并提供RS232及4～20mA信号输出，方便组网及将来扩展的需要，且仪器内控制相对独立、稳定，不易受外的干扰；其控制程序使人工介入方式灵活、方便，可根据需要执行多种功能。
文档编号G01N35/00GK1591008SQ03124770
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月28日 优先权日2003年8月28日
发明者张磊, 莫俊喜, 孙军, 龙钢, 张滔 申请人:湖南力合科技发展有限公司