专利名称：基于rfid的记忆式废水留样装置及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种排污现场废水采集装置中的废水留样器，尤其涉及一种基于 RFID的记忆式废水留样器及其使用方法。
背景技术：
随着现代社会的高速发展，环境保护越来越受到人们的重视。对排污现场进行监测在我国已经实施多年，而且近年来我国对废水排放污染物的监测已逐步采用在线监测的方法，即利用安装在排污现场的废水采样装置在一定的时间内自动对废水进行取样，通过现场的废水污染物在线测试仪对采得废水进行在线测试，并将需要保存的废水样本进行留样，就排污现场的废水留样而言，有时需要对总量的水样进行留样；有时需要对超标的水样进行留样以作为环保部门监管执法的依据；有时由于排污现场的在线测试分析仪器不是特别精确，只是在现场做一个比较粗略的测试，所以可以将废水保存，取回后用更为精密的仪器进行分析，可以实现对排污现场仪器的校准。一般在一段时间后，环保监管部门会派工作人员将存储的水样取回进行再次测试。就目前而言，废水采集装置中的废水留样方式就是将需要留样的废水存放到放置在废水采集装置中的留样器中，留样器只是对废水进行了留样，环保工作人员取样时各个排污点的废水样本不能混淆，回到环保局之后工作人员还需将信息进行人工输入。对于此种方式，环保人员工作比较繁琐，而且留样器只是充当一个留样的容器，容易混淆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有废水污染物监测中对废水的留样无法实现信息保存，环保工作人员工作量繁琐的缺点，提出了一种基于RFID的记忆式废水留样器及其使用方法。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案
一种基于RFID的记忆式废水留样装置，包括N个废水留样器，所述N个废水留样器分别通过电磁阀与污水留样管道相连接，还包括由N个RFID读写端口和一个MCU组成的托板；所述N个废水留样器底部分别集成有RFID射频标签；所述N个废水留样器分别一一对应地放置于所述N个RFID读写端口的上方；所述MCU用于控制RFID读写端口对RFID射频标签进行信息的读写；N为自然数，N ( M。一种基于RFID的记忆式废水留样装置的应用方法，包括以下步骤
步骤A，将N个废水留样器、污染物在线测试仪分别通过电磁阀与废水留样管道相连， 同时将废水留样器一一放置于托板的RFID读写端口上；
步骤B，采用废水在线监测装置控制器控制电磁阀的开闭，采用污染物在线测试仪进行在线污染物浓度的初步测试，然后将测试结果存储在托板上的MCU中；同时将被测试的废水流入某个废水留样器中，实现对在线测试的废水进行留样；
步骤C，通过MCU控制托板上与步骤B所述废水留样器相对应的RFID读写端口，将留样信息写入废水留样器的RFID射频标签中；
步骤D，将存储有水样的废水留样器取走，并在相同的位置用新的废水留样器代替； 步骤E，采用RFID读写端口，将取回的废水留样器的RFID射频标签中的留样信息读取， 同时对废水留样器中的废水进行再次检测；
步骤F，将读取的RFID射频标签中的留样信息传输到上位机进行存储，和再次检测的数据结果一同进行比较，实现对污染物在线测试仪的校准。进一步的，本发明的基于RFID的记忆式废水留样装置的应用方法，所述写入废水留样器的留样信息包括排污口所属企业代码、废水取样地址、时间、废水污染物代码以及污染物含量代码。本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果
本发明利用RFID技术，将所采集废水的地点、时间、污染物含量等信息存储到集成有射频存储芯片的留样器中，使得留样器成为“有身份的公民”，保存有废水水样的留样器无需通过人工方式进行区分，能够极大的方便环保工作人员的监管与执法；留样器中废水到环保局再次分析测试时，通过RFID读写端口与分析仪的连接，能够实现完全的自动化，是物联网技术在环境监测领域新的具体应用。
图1是本发明的废水留样装置的应用示意图。图2是具有RFID读写端口的托板的结构示意图。图3是本发明应用在实际废水采集系统中的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明
如图ι所示，本发明的废水留样装置包含有具有RFID读写端口的托板和N个留样器 (一般不会超过M个);留样器分别放置于具有RFID读写端口的托板之上，并且通过电磁阀和废水留样管道相连；留样器底部集成有可读写的射频标签。如图2所示，具有RFID读写端口的托板由多个RFID读写端口和一个MCU组成， RFID读写端口受MCU控制用于对射频标签进行信息的读写；每个留样器都放置于具有RFID 读写端口的托板的某个RFID读写端口的上方。本发明在实际废水采集系统中的运用如图3所示，本发明使用时放置于废水在线监测系统的废水采集装置中，图3中废水采集装置的其他部分没有给出，只是给出了本发明应用在其中的部分。如图3所示，废水采集装置、污染物在线测试仪和废水采集装置均受废水在线监测装置控制器控制。其中废水采集装置用于对排污现场废水进行采集，所采集废水通过污染物浓度在线测试仪进行在线污染物浓度的初步测试，然后将需要进行保存的水样进行留样。进行第一次留样时，通过控制电磁阀1将水样保存在留样器1中，当废水留样完毕之后再通过具有RFID读写端口的托板中对应的RFID读写端口 1将刚刚留样废水的各个信息进行保存。待到下一次进行废水留样便将水样保存于留样器2中，并将相应的信息写入，留样的过程依次向后类推。
RFID射频标签存储的信息在此做一些详细的说明，根据全国地区编码，使用前M 位进行地区的编码，比如001100100000000100000010 (320102)代表江苏省南京市玄武区； 对于不同的地区，对排废口的编码大致相同，对于废水排口而言编码方式一般采用WS— XXXX — XX，WS代表废水，中间4位为废水排放企业代码，后两位为企业排放口的编号，对于不同的地区略有不同，但是大体相似，由于这个是针对废水排放的所以WS可以省略，中间4 位每位用5位进行标示，有地区使用首字母代表有的地区用编号代表，后两位每位用4位标示，对排污口总共用观位标示；再用四位表示废水采样时间，前M位表示年月日，年只表示两位数字，后5位表示时间，例如00010001000001100000000110000表示11年06月01 日16时；接下来是废水污染物代码，根据中华人名共和国环境保护标准HJ525—2009水污染物名称代码进行编码，例如氨氮用W21003表示，例如化学需氧量(COD)用W01018表示， 对于废水污染物w可以省略，总共用20位表示，例如00000001000000011000表示COD ；最后再用一些位数代表具体的污染物含量即可。对于有224bit用户存储空间的T5577射频卡这些信息足够存储。在一段时间之后，环保工作人员只需要将相应的存储有水样的留样器取走，用空的留样器代替即可，无需担心不同排污点水样的混淆；回到环保局之后进行再次测试时只要在每个分析仪上配用一个RFID读写端口，利用RFID读写端口将所测试的留样器RFID射频标签中信息读取，然后留样器RFID射频标签中保存的信息和分析仪所分析的数据就可以一同传输到上位机进行存储，无需人工编号、输入，即可以利用这些信息进行执法或者现场仪器的校准等等。测试完毕之后只要将留样器清洗就可以以后再次使用。上述实施例实现了对废水的留样、现场信息存储、环保局再次分析测试的一系列过程，使用本发明实现了废水留样分析测试的完全自动化，极大的方便了环保工作人员的监管与执法。
权利要求
1.一种基于RFID的记忆式废水留样装置，包括N个废水留样器，所述N个废水留样器分别通过电磁阀与污水留样管道相连接，其特征在于还包括由N个RFID读写端口和一个 MCU组成的托板；所述N个废水留样器底部分别集成有RFID射频标签；所述N个废水留样器分别一一对应地放置于所述N个RFID读写端口的上方；所述MCU用于控制RFID读写端口对RFID射频标签进行信息的读写；N为自然数，N ^ M。
2.一种如权利要求1所述的基于RFID的记忆式废水留样装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤步骤A，将N个废水留样器、污染物在线测试仪分别通过电磁阀与废水留样管道相连， 同时将废水留样器一一放置于托板的RFID读写端口上；步骤B，采用废水在线监测装置控制器控制电磁阀的开闭，采用污染物在线测试仪进行在线污染物浓度的初步测试，然后将测试结果存储在托板上的MCU中；同时将被测试的废水流入某个废水留样器中，实现对在线测试的废水进行留样；步骤C，通过MCU控制托板上与步骤B所述废水留样器相对应的RFID读写端口，将留样信息写入废水留样器的RFID射频标签中；步骤D，将存储有水样的废水留样器取走，并在相同的位置用新的废水留样器代替； 步骤E，采用RFID读写端口，将取回的废水留样器的RFID射频标签中的留样信息读取， 同时对废水留样器中的废水进行再次检测；步骤F，将读取的RFID射频标签中的留样信息传输到上位机进行存储，和再次检测的数据结果一同进行比较，实现对污染物在线测试仪的校准。
3.根据权利要求2所述的基于RFID的记忆式废水留样装置的应用方法，其特征在于， 所述写入废水留样器的留样信息包括排污口所属企业代码、废水取样地址、时间、废水污染物代码以及污染物含量代码。
全文摘要
本发明公开了一种基于RFID的记忆式废水留样装置，用于对排污现场需要留样的废水进行留样。该装置采用在留样器的底部集成可读写的具有记忆功能的射频标签，在使用时该类留样器通过电磁阀与废水留样管道相连，留样器一一放置于具有RFID读写端口的托板上，托板上各RFID读写端口均由以嵌入式微控制器为核心的RFID读写控制器管理。本发明还公开了该留样装置的应用方法，将采集现场所保存废水水样的信息存储于留样器的射频标签中，环保工作人员将留样器取回时，只需用空的留样器代替取走的留样器即可，能够极大的方便环保工作人员的监管与执法。
文档编号G01N1/18GK102435465SQ20111028064
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者周杏鹏, 孙凯, 李靖, 王晓俊, 皋宇 申请人:东南大学