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一种城市河涌水环境自动监测采样系统及其工作方法


技术摘要:
本发明属于图像识别技术领域,公开了一种城市河涌水环境自动监测采样系统及其工作方法,所述的系统包括监控平台、若干工控机以及若干水质检测单元,监控平台和工控机均分别与若干水质检测单元通信连接;若干工控机分别设置于城市河流的各个分流点,若干水质检测单元分  全部
背景技术:
伴随着国内经济的快速发展,城市重工业的进步也带来不小的负面影响,尤其是 对城市水环境的污染问题,如何对水资源进行保护和治理是当今社会经济发展的一个十分 重要的现实问题。目前,城市内的一些河流水域长,流经的环境复杂,对水环境的监测和采 样工作带来巨大的困难,需要投入大量的人力和物力,并且无法进行实时的在线监测。
技术实现要素:
本发明旨在于至少在一定程度上解决上述技术问题之一。 为此,本发明目的在于提供一种城市河涌水环境自动监测采样系统及其工作方 法,解决了现有技术存在的水环境的监测和采样工作困难、人力和物力投入大以及实时性 差的问题。 本发明所采用的技术方案为: 一种城市河涌水环境自动监测采样系统,包括监控平台、若干工控机以及若干水 质检测单元,监控平台和工控机均分别与若干水质检测单元通信连接; 若干工控机分别设置于城市河流的各个分流点,若干水质检测单元分别设置于城 市河流的各个分流点以及两个分流点之间,每个水质检测单元包括主控模块、供电模块、定 位模块、通讯模块、水质采样模块和水质检测模块,主控模块分别与定位模块、通讯模块、水 质采样模块和水质检测模块通信连接,通讯模块分别与监控平台和工控机通信连接,供电 模块分别与主控模块、定位模块、通讯模块、水质采样模块和水质检测模块电性连接。 进一步地,主控模块包括微处理器、内存子模块、A/D转换器、LED子模块以及蜂鸣 器,微处理器分别与定位模块、通讯模块、水质采样模块、内存子模块、A/D转换器、LED子模 块以及蜂鸣器通信连接,A/D转换器与水质检测模块通信连接; 供电模块分别与微处理器、A/D转换器、LED子模块以及蜂鸣器电性连接。 进一步地,水质检测模块包括均与主控模块通信连接的溶解氧传感器、PH值传感 器、氨氮值传感器、温度传感器、浊度传感器、水位传感器以及重金属传感器; 供电模块分别与溶解氧传感器、PH值传感器、氨氮值传感器、温度传感器、浊度传 感器、水位传感器以及重金属传感器电性连接。 进一步地,水质采样模块包括水质采样装置、管路、水箱以及水泵,水质检测模块 设置于水质采样装置的内部,水质采样装置的进水口和出水口均设置有电磁阀,电磁阀的 控制端与主控模块通信连接,水质采样装置的进水口设置有水泵,水泵的输出端与水箱固 定连接,且其控制端与主控模块通信连接,水箱设置有取样口; 供电模块分别与水泵和电磁阀电性连接。 4 CN 111551213 A 说 明 书 2/6 页 进一步地,通讯模块为无线通讯模块,无线通讯模块的发射端位于水质检测单元 且与微处理器通信连接,无线通讯模块的第一接收端位于工控机且与工控机通信连接,无 线通讯模块的第二接收端位于监控平台且与监控平台通信连接。 进一步地,供电模块包括电源、太阳能光伏板以及充电子模块,太阳能光伏板通过 充电子模块与电源电性连接,电源分别与主控模块、定位模块、通讯模块、水质采样模块和 水质检测模块电性连接。 进一步地,定位模块为GPS定位模块,GPS定位模块与主控模块通信连接。 进一步地,监控平台包括显示屏和分布式服务器,分布式服务器包括主服务器和 若干子服务器,主服务器分别与若干子服务器通信连接,且主服务器通过通讯模块与对应 的水质检测单元的主控模块通信连接。 一种城市河涌水环境自动监测采样系统工作方法,包括如下步骤: S1:使用监控平台或工控机通过通讯模块向位于城市各个检测点的水质检测单元 发送采样工作信号; S2:使用水质检测单元接受采样工作信号,并使用主控模块判断是否到达采样周 期预设值,若是则进行检测和采样工作,并将检测结果数据以及当前水质检测单元的位置 数据进行存储和发送,否则重复步骤S2,等待采样周期预设值到达; S3:使用监控平台或工控机接收各个水质检测单元的检测结果数据以位置数据, 并进行显示和存储。 进一步地,步骤S2中,进行检测和采样工作的具体方法为: A1:控制电磁阀打开,使流水进入水质采样装置内部; A2:使用水质检测模块对当前水环境的水质进行检测,获得检测结果 A3:使用水泵抽取当前流水,并将流水存储至水箱,实现采样工作。 本发明的有益效果为: 1)本发明采用水质检测单元对城市水环境进行自动检测和采样,并通过监控平台 或工控机进行实时的显示和存储,解决了监测和采样工作困难问题,并且减少人力和物力 投入,提高了实时性; 2)使用分布式服务器,便于海量数据的存储,使用定位模块,便于对水质检测单元 进行检修,使用太阳能光伏板,减少了资源消耗; 3)通讯模块为无线通讯模块,其具体型号为CZ80DTD,其是一种点对点无线远传装 置是一款为了实现无需布线远传模拟量而精心设计的工业级产品,其终端利用无线网络技 术,采用点对点的方式实现对模拟量通过无线的形式远传至终点再以模拟量的形式输出, 供给后端系统、采集器或其他二次显示仪表,CZ80DTD由无线发射端和无线接收端组成,发 射端采集数据(如4-20mA),接收端接收数据并还原数据(如4-20mA),CZ80DTD模拟量点对点 无线传输具有零调试、高精度(0.15%)、上电自动连接,不用外部网络或电台等特点; 4)GPS定位模块的具体型号为SKG12XR,是一款BDS/GPS双系统厘米级导航定位模 块,能够同时支持BDSB1、GPSL1两个频点,内置RTK算法,具有高灵敏度、抗干扰、高性能等特 点。 本发明的其他有益效果将在
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