一种水质监控物联网和变频压力动态增氧二合一系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水处理和水质监控领域，具体涉及一种水质监控物联网和变频压力动态增氧二合一系统。
【背景技术】
[0002]溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作D0，用每升水里氧气的毫克数(mg/L)表示。溶解氧的多少是衡量水质好坏的一个重要的指标，因此在绝大多数水处理过程中，增氧是一个必不可少的环节。如何针对不同的情况，采用不同的增氧方式也是水处理行业面临的一个问题。目前流行的增氧方式:
从气体种类可以分为:空气增氧及纯氧增氧。空气增氧如曝气砂头，微孔曝气管，水面增氧机等。纯氧增氧如陶瓷微孔散气盘，溶氧锥等。纯氧增氧的效率远远高于空气增氧。
[0003]从气体状态可以分为:静态增氧及动态增氧。静态增氧是直接将气体释放于需要处理的水体中。动态增氧是将气体和水先进行有效的混合形成高氧水后再以一定压力注入所需要处理的水体中。动态增氧效率远远高于静态增氧。
[0004]目前已经存在的动态纯氧增氧为压力增氧罐或压力溶氧锥。此类技术能有效的使用氧气并达到一定的增氧效果，但是也存在以下一些缺陷和不足:
1.不能保证罐内压力稳定从而不能保证溶解氧值稳定:在实际使用状况下，富氧水使用的量是不恒定的，时大时小，这将导致罐/锥体内的水压不稳定，从而使罐/锥体内高氧水的溶解氧不稳定，进而致使所需处理的水体的溶解氧达不到要求。
[0005]2.不能自主设定调节罐内压力从而不能调节设定罐内溶氧值:由于罐/锥体内的压力不能设定为一定的值，导致罐/锥体内的溶氧值也不能设定，从而不能精确控氧，使所需处理的水体达到所需的溶解氧。
[0006]3.水泵不能自动开停导致能耗高及人力成本高:由于没有采用变频技术，导致水泵一直全负荷工作，从而耗能高，也导致需要有人值守从而人力成本增高。
[0007]4.溶氧效率不够高:罐/锥内水和氧气的接确面不够大，导致了氧气的溶解效率降低。一般只能达到60-75%的氧气利用率。从而注入待处理水体时产生大氧气泡逸出。
[0008]5.气体电磁阀频繁开户关闭:只有单个液位感应器，导致气体电磁阀频繁开启和关闭，增加故障率，并可能导致罐内水压及溶解氧不稳定。
[0009]此外，目前现有的水质监控还只停留在人工点对点的操作和监控，无法进行远程监控管理，需要检测人员定时在水质检测点进行巡视。即便有的监控系统能够具备远程监控的功能，但是每当传感装置或仪表显示某个或某几个水处理池的溶氧值需要调节时，操作人员都必须下车间手动去操作阀门的开关以及调节富氧水溶氧值的大小，这不但大大增加了人工成本，还影响了工作效率。
【发明内容】
[0010]为克服现有技术中的不足，本发明旨在提供一种水质监控物联网和变频压力动态增氧二合一系统，该系统不但能本地及远程监测水质参数，而且能根据水质在线监控系统所设定的溶氧要求来自动控制增氧系统，从而达到智能改善水质的溶氧的目的。
[0011]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种水质监控物联网和变频压力动态增氧二合一系统，由水质监控物联网和变频压力动态增氧系统组成，所述变频压力动态增氧系统包括一罐体，所述罐体上端开设有一入水口和一纯氧入口，所述罐体下端开设有一出水口 ；所述纯氧入口通过氧气管与纯氧源连接，所述氧气管的管路上设置有一控制箱，所述控制箱内设置有电磁阀、第一开关电源和流量计，所述电磁阀与所述第一开关电源电连接，所述电磁阀的管路部分的一端与所述流量计连接，管路部分的另一端通过所述氧气管与所述纯氧源连接，所述流量计通过所述氧气管与所述纯氧入口连接；所述罐体的上下两端还连接有一透明的液位观察管，所述液位观察管上设置有两个液位感应器，两个所述液位感应器分别通过继电器与所述电磁阀连接；所述入水口通过低氧水水管连接有水泵，所述水泵连接一水泵变频器，所述水泵变频器与一设置在所述罐体上的压力传感器连接，所述出水口通过富氧水水管上的分支管路分别与每个所述水池连通，所述分支管路上均设置有通水电磁阀；
所述水质监控物联网包括一控制柜，所述控制柜内部设置有PLC模组、无线模块、第二开关电源以及若干台水质仪，所述控制柜面板上设置有触控电脑，所述第二开关电源分别与所述PLC模组、所述无线模块、所述触控电脑以及若干台所述水质仪电连接，所述触控电脑分别与所述PLC模组、所述无线模块、以及若干台所述水质仪，所述PLC模组与所述水泵变频器和所述通水电磁阀连接，每台所述水质仪均连接有一个溶氧传感器，每个所述溶氧传感器分别放置在对应的所述水池中，所述无线模块通过天线与一网络服务器连接，所述网络服务器与若干客户端电脑连接。
[0012]进一步的，所述罐体内部下方设有一网状隔板，所述网状隔板和所述罐体顶部之间填充有具有增大水氧接触面积功能的填料，所述填料为多面体材料、微孔状材料或片状材料中的一种，所述罐体上部开设有一填料入口，所述罐体下部开设有一填料出口。
[0013]进一步的，所述网状隔板在所述罐体内的高度介于所述填料出口和所述出水口之间。
[0014]进一步的，所述控制柜面板上还设置有与所述触控电脑连接的电源按钮、水质仪按钮、物联网按钮和警报灯。
[0015]进一步的，所述低氧水水管的管路上设置有第一单向阀。
[0016]进一步的，所述氧气管的管路上设置有第二单向阀。
[0017]本发明的工作原理如下:
通过客户端电脑或触控电脑设定罐体内所需的压力，设定被测量水体所需到达的溶氧值，同时移动透明液位观察管上的两个液位感应器至所需保持的上液位及下液位的位置点。开启水泵变频器、水泵及氧气源，此时待处理水注入罐体中，随着水量增加，罐体内水位逐渐上升，当水位到达上端的液位感应器时，气体电磁阀将自动打开，氧气开始注入罐体中，液位随之下降，当液位下降至下端液位感应器时，气体电磁阀将自动关闭，氧气停止注入，液位开始上升。所述过程不断反复，液位将一直保持在两个液位感应器位置之间。
[0018]富氧水通过富氧水水管上的通水电磁阀注入各个被测量水体的水池中，通过水质传感器对被测量水体水质参数进行24小时在线监测，并将测量数据实时传输至本地触控电脑、远程网络服务器以及远程电脑客户端。远程客户端的任何上网设备可以登陆指定网址进行实时监控、可以下载贮存测量数据及可以设置报警范围触发报警。当某一个或某几个水池中的被测量水体到达设定的溶氧值时，通水电磁阀关闭，停止进水。
[0019]随着若干电磁阀的关闭，富氧水的出水量发生变化，罐体内的压力将不断的变化，如果罐体内的压力小于所设定的压力时，水泵变频器在接收到压力传感器信号并经触控电脑处理后将自动增加水泵的运转速度，水泵出水量随之增加同时罐内压力也将增加，直至罐内压力达到所设定的压力，之后水泵变频器将自动维持水泵转速以保证罐内稳定在所设定的压力。如果富氧水出口关闭时，罐内压力也达到所设定压力后，水泵变频器将自动关闭水泵运转，同时氧气电磁阀也将自动关闭停止注入氧气。
[0020]当需要对富氧水的溶氧值进行调整时，可以通过触控电脑对罐内压力值进行重新设置即可。如果设置了更高的压力值，则富氧水的溶氧值会提高。反之，富氧水的溶氧值会降低。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过应用变频技术，可以实现水泵的自动开启及关停，自动控制罐内的工作压力，使罐内富氧水溶氧度达到120mg/L~200mg/L，从而保证富氧水出口处溶氧值稳定。
[0022]2、本发明通过应用变频技术，可以自主设定并稳定罐内的工作压力，从而实现罐内富氧水溶氧值可调。
[0023]3、本发明通过往罐内填充多面体空心材料、微孔状材料或片状材料，增大水氧接触面积，减缓水流速度，从而保证氧气利用率达到98%-100%，大大提高罐内的溶氧效率及溶氧值。
[0024]4、本发明通过安装双液位感应器，可以自动调节罐内水位在两个液位感应器之间，可以避免电磁阀频繁开启和关闭，减少故障率，并可能导致罐内水压及溶解氧不稳定，从而保证溶氧值稳定。
[0025]5、本发明将水质在线监控物联网和变频压力动态增氧系统结合起来，不但能本地及远程监测水质参数，而且能根据水质在线监控系统所设定的溶氧要求来自动控制增氧系统，从而达到智能改善水质的溶氧的目的，真正做到全程自动控制，无需人员值守，大大降低人工成本。
[0026]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0027]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的整体结构示意图。
[0028]图中标号说明:1、罐体；2、入水口 ；3、纯氧入口 ；4、出水口 ；5、网状隔板；6、多面体材料、微孔状材料或片状材料；7、多面体材料、微孔状材料或片状材料入口 ；8、多面体材料、微孔状材料或片状材料出口 ；9、氧气管；10、压力传感器；11、继电器；12、纯氧源；13、低氧水水管；14、水泵；15、水泵变频器；16、PLC模组；17、控制柜；18、水池；19、溶氧传感器；20、富氧水水管；21、通水电磁阀；22、无线模块；23、控制箱；24、电磁阀；25、第一开关电源；26、流量计；27、液位观察管；28、液位感应器；29、第一单向阀；30、第二单向阀；31、水质仪；32、第二开关电源；33、触控电脑；34、天线；35、网络服务器；36、客户端电脑；37、电源按钮；38、水质仪按钮；39、物联网按钮；40、警报灯。
【具体实施方式】