专利名称：地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及地表水，尤其是城市河流、水库、湖泊雨污混流管网水流污染治理的系 统及方法，特别涉及为实现城市河流、水库、湖泊雨污混流管网水流分质排放而采用的受控 在线测试分级识别和分质排放监控系统及方法。
背景技术：
地表水，尤其是城市雨污混流管网水流分质排放是一种防止城市污水污染城市河 流、水库、湖泊的有效方法。为此本发明人提出了城市河流雨污混流管网的水流分质排放系 统和方法，具体请参见中国专利第200520056993. 0以及200610061376. 9。当该管网水流水 质符合城市河流、水库、湖泊的管理和功能标准时，将其排放入河流、水库、湖泊，否则将其 排入污水处理工厂。然而，现有技术并未有对管网各排放口水质的在线识别、控制及执行的 自动分质排放系统，限制了水流分质排放系统的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的无法在线识别、实现在线监控和 执行自动分质排放的缺陷，提供一种可以在线识别和监控、执行自动分质排放控制的、地表 水受控在线测试识别和分质排放监控系统及方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种地表水受控在线测试分级 识别和分质排放监控系统，包括测试结果获取模块，用于按设定频率获取在线监测项目的 监测设备的测试结果；比较模块，用于将所述测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出比较结 果；控制模块，用于根据所述比较结果输出控制指令；驱动模块，用于根据所述控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态；以及存储模块，用于存储测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统还包括显示模块，用 于显示所述测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统还包括远程控制模 块，用于接收远程控制信号，并由所述驱动模块根据所述远程控制信号控制所述排污阀门 和排放阀门的开闭状态。 在本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统中，所述监测设备 包括N级监测设备；所述测试结果获取模块包括与所述N级监测设备对应的N级测试结果 获取模块； 所述控制模块包括下级监测启动控制单元以及阀门控制单元；在所述比较模块将 上一级测试结果获取模块获得的测试结果与设定阈值比较得到满足要求的比较结果时，所 述下级监测启动控制单元发出启动下一级监测设备开启管理指令，否则，所述阀门控制单元发出控制所述排污阀门打开、关闭所述排放阀门的控制指令；在所有级别的在线监测项目的测试结果与对应的设定阈值比较均得到满足要求 的结果时，所述阀门控制单元发出控制所述排污阀门关闭、打开所述排放阀门的控制指令。本发明还提供一种地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，包括以下 步骤Sl 按设定频率获取在线监测项目的监测设备的测试结果；S2 将测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出对比结果；S3 根据对比结果输出控制指令；S4 根据控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态。本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法还包括步骤S5 通 过显示器定时显示测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法还包括步骤S6 通 过远程控制信号，控制改变所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。在本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法中，所述步骤S3 包括S3-1 当所有当前级监测项目的监测结果全部满足所述相应项目的阈值要求时， 发出启动下一级监测的开启管理指令；S3-2 当所有级别的监测项目的监测结果均满足所对应项目的阈值要求时，发出 开启排放阀门、关闭排污阀门的控制指令；S3-3 当任一级别的任一监测项目的监测结果不满足所对应项目的阈值要求时， 发出开启排污阀门、关闭排放阀门的控制指令。在本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法的步骤Sl中，所 述测试结果为若干次获取的测试结果的平均值。在本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法的所述步骤S4 中，为所述排污阀门和排放阀门的开闭状态设定特征码，将所述控制指令的目标状态与所 述特征码所代表的状态相比较，当所述控制指令的目标状态与所述特征码所代表的状态一 致时，保持阀门状态不变，而不一致时，改变所述特征码所代表的状态，并控制驱动机构改 变对应阀门的开闭状态。实施本发明具有以下有益效果本发明通过对各受控在线测试项目的测试结果做 出识别对比、并根据识别的对比结果给出控制指令，控制排污阀门和排放阀门的开闭，实现 水体的分质排放，使水体在受控的状态下分质排放。另外，可以根据识别的对比结果，输出 管理指令，对检测过程实现管理控制。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统的示意框图；图2是本发明地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法的流程图。
具体实施例方式如图1所示，是本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统的一 个实施例，包括测试结果获取模块11、比较模块12、控制模块13、驱动模块16以及存储模块 15等ο该测试结果获取模块11用于按设定频率获取在线监测项目的监测设备的测试结 果。在本实施例中，测试结果获取模块11通过RS485接口与监测设备连接；可以理解的，测试 结果获取模块U还可以通过其它的有线接口或无线接口与监测设备连接，获取测试结果。测试结果获取模块11可以定时的访问监测设备，读取监测设备的测试结果。可以 理解的，也可以由监测设备定时的将测试结果传送到测试结果获取模块11，由测试结果获 取模块11接收获得测试结果。在本实施例中，检测设备包括N级监测设备，对应的分为N 级在线监测项目；测试结果获取模块11同样包括N级测试结果获取模块11，对应获取N级 在线测试项目的测试结果。该比较模块12用于将测试结果与对应监测项目的设定阈值进行比较，得出比较 结果，并将比较结果传送到控制模块13。其中，设定阈值可以存储在存储模块15中，可以根 据对水体功能管理的要求而设定，可以随着水质管理要求的变更而调整。该控制模块13用于根据比较结果输出控制指令和管理指令等。该控制模块13包 括下级监测启动控制单元以及阀门控制单元。通过该下级监测启动控制单元来控制下一级 测试设备的开启管理指令；而通过该阀门控制单元发出排污阀门和排放阀门的控制指令。具体的，在比较模块12将上一级测试结果获取模块11获得的测试结果与对应的 设定阈值比较，得到满足要求的比较结果时，由下级监测启动控制单元发出启动下一级监 测设备的开启管理指令，启动对下一级在线监测项目的在线监测。否则，当得到不满足要求 的比较结果时，由阀门控制单元发出控制排污阀门打开、关闭排放阀门的控制指令。在所有级别的在线监测项目的测试结果与对应的设定阈值比较，均得到满足要求 的结果时，由阀门控制单元发出控制排污阀门关闭、打开排放阀门的控制指令。该驱动模块16用于根据控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态。在本实 施例中，通过将控制指令转换成开关量，驱动相应的阀门继电器，来改变排污阀门和排放阀 门的开闭状态。当然，还可以通过其它的执行机构18来实现阀门的开闭状态的改变。存储模块15用于存储测试结果、排污阀门和排放阀门的开闭状态、阈值等信息， 供对应的模块进行调用。进一步的，本实施例的系统还包括显示模块14，用于显示测试结果、排污阀门和排 放阀门的开闭状态等。显示模块14的通讯更新周期与测试结果获取模块11和比较模块12 的周期同步，从而可以通过显示器同步显示对应的状态信息。在本实施例中，显示模块14 与显示器之间的通讯采用RS232接口，可以理解的，显示模块14与显示器之间的通讯可以 通过其它的有线方式或无线方式。进一步的，本实施例的系统还包括远程控制模块1713，用于接收远程控制信号，并 由驱动模块16根据远程控制信号控制排污阀门和排放阀门的开闭状态。在本实施例中，该 远程控制模块1713采用电话信号远程的发出更改状态的指令；当然，也可以通过其它的方 式进行远程控制，例如互联网、专用网络等。可以理解的，该系统还可以包括指示灯、时钟模块、声音报警模块、控制按键等。
如图2所示，是本发明的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法的实 施例的流程示意图。该方法包括以下步骤首先，按设定频率获取在线监测项目的监测设备的监测结果。在本实施例中，在线 监测项目根据测试成本、测试效率等分为多个等级，例如将低成本、高速、高效率的测试项 目作为第一级在线监测项目，把测试速度慢、成本高、会造成二次污染的在线监测项目排在 次一级或更次一级监测，从而提高了监测的效率和监控的速度，具体请参见中国专利申请 第200910110351. 7号《受控在线多向相关测试项目分级监测方法及系统》的说明书。具体的定时访问一级(最高优先级)的在线监测项目的监测设备，读取测试结 果(步骤A2-1)，发送到对比模块中；同时可以通过存储模块15进行存储。其中，得到的测 试结果是3次或更多次访问所得到测试结果的平均值。其定时访问是按设定时间进行的 访问一级监测设备的时间间隔为tl秒，若干次访问和运算的时间间隔为T = ntl秒，其中， tl彡10秒，η = 3 9次。当一级监测项目的所有相关结果都满足对应的阈值时，测试结果获取模块11按 预先设定的下一级监测设备的访问时间间隔ti和运算时间间隔mti进行下一级监测设备 的访问，获得该级监测项目的测试结果。其中，可以设定ti = tl;m = n ；当然也可以不相寸。然后，将测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出对比结果(步骤A2-2)。 其中，设定阈值可以根据对水体功能管理的要求而设定，可以随着水质管理要求的变更而 调整。将得到测试结果分别与对应的设定阈值进行比较，从而得到符合水质管理要求或不 符合水质管理要求的对比结果。然后，根据对比结果输出控制指令。当所有当前级监测项目的监测结果全部满足 相应项目的阈值要求时，发出启动下一级监测的开启管理指令(步骤A2-3)，启动下一级监 测设备进行下一级的在线监测项目的监测，并由测试结果获取模块11获取对应的测试结 果(步骤A2-4)。将该级别的所有在线监测项目的测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出 对比结果(步骤A2-5)。当该级在线监测项目的监测结果满足要求时，发出启动下一级监测 的开启管理指令(步骤A2-6)，启动下一级在线监测项目的监测，直到进行最后一级的在线 监测项目的监测。将最后一级所有的在线监测项目的监测结果与阈值对比(步骤A2-7)，当 所有在线监测项目的检测结果均满足所对应项目的阀值要求时，发出开启排放阀门、关闭 排污阀门的控制指令(步骤A2-8)，并发送至驱动模块16 ；而当任一级别的任一监测项目的 监测结果不满足所对应项目的阈值要求时，发出开启排污阀门、关闭排放阀门的控制指令 (步骤2-9)，并发送至驱动模块16。然后，根据控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态(步骤2-10)。在本实施 例中，为排污阀门和排放阀门的开闭状态设定特征码，将控制指令的目标状态与特征码所 代表的状态相比较，当控制指令的目标状态与特征码所代表的状态一致时，保持阀门状态 不变，而不一致时，改变特征码所代表的状态，并控制驱动机构改变对应阀门的开闭状态。 在本实施例中，通过将控制指令转换成开关量，驱动相应的阀门继电器，来实现阀门状态的 改变。对阀门的开闭操作，以先打开处于闭合状态的阀门，再更改处于开放状态的阀门
7的次序进行操作，以保证水流的顺利排放。进一步的，本方法还包括步骤通过显示器定时显示测试结果、以及排污阀门和排 放阀门的开闭状态。在本实施例中，定时刷新的时间间隔与定时获取监测结果的时间间隔 对应，为Q = T = ntl秒。该定时刷新和获取监测结果的过程是不间断的连续进行的。进一步的，本方法还包括步骤通过远程控制信号，控制改变排污阀门和排放阀门 的开闭状态。
权利要求
一种地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统，其特征在于，包括测试结果获取模块，用于按设定频率获取在线监测项目的监测设备的测试结果；比较模块，用于将所述测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出比较结果；控制模块，用于根据所述比较结果输出控制指令；驱动模块，用于根据所述控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态；以及存储模块，用于存储测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。
2.根据权利要求1所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统，其特征 在于，所述系统还包括显示模块，用于显示所述测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的 开闭状态。
3.根据权利要求1所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统，其特征 在于，所述系统还包括远程控制模块，用于接收远程控制信号，并由所述驱动模块根据所述 远程控制信号控制所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。
4.根据权利要求1所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统，其特征 在于，所述监测设备包括N级监测设备；所述测试结果获取模块包括与所述N级监测设备对 应的N级测试结果获取模块；所述控制模块包括下级监测启动控制单元以及阀门控制单元；在所述比较模块将上一 级测试结果获取模块获得的测试结果与设定阈值比较得到满足要求的比较结果时，所述下 级监测启动控制单元发出启动下一级监测设备开启管理指令，否则，所述阀门控制单元发 出控制所述排污阀门打开、关闭所述排放阀门的控制指令；在所有级别的在线监测项目的测试结果与对应的设定阈值比较均得到满足要求的结 果时，所述阀门控制单元发出控制所述排污阀门关闭、打开所述排放阀门的控制指令。
5.一种地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特征在于，包括以下步骤51按设定频率获取在线监测项目的监测设备的测试结果；52将测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出对比结果；53根据对比结果输出控制指令；54根据控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态。
6.根据权利要求5所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特征 在于，还包括步骤S5 通过显示器定时显示测试结果、以及所述排污阀门和排放阀门的开 闭状态。
7.根据权利要求5所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特征 在于，还包括步骤S6 通过远程控制信号，控制改变所述排污阀门和排放阀门的开闭状态。
8.根据权利要求5所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特征 在于，所述步骤S3包括S3-1 当所有当前级监测项目的监测结果全部满足所述相应项目的阈值要求时，发出 启动下一级监测的开启管理指令；S3-2 当所有级别的监测项目的监测结果均满足所对应项目的阈值要求时，发出开启 排放阀门、关闭排污阀门的控制指令；S3-3 当任一级别的任一监测项目的监测结果不满足所对应项目的阈值要求时，发出2开启排污阀门、关闭排放阀门的控制指令。
9.根据权利要求5所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特征 在于，在所述步骤Sl中，所述测试结果为若干次获取的测试结果的平均值。
10.根据权利要求5所述的地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控方法，其特 征在于，在所述步骤S4中，为所述排污阀门和排放阀门的开闭状态设定特征码，将所述控 制指令的目标状态与所述特征码所代表的状态相比较，当所述控制指令的目标状态与所述 特征码所代表的状态一致时，保持阀门状态不变，而不一致时，改变所述特征码所代表的状 态，并控制驱动机构改变对应阀门的开闭状态。
全文摘要
本发明涉及一种地表水受控在线测试分级识别和分质排放监控系统及方法。本发明通过测试结果获取模块按设定频率获取在线监测项目的监测设备的测试结果；然后，将测试结果与对应监测项目的设定阈值比较，得出对比结果；根据对比结果输出控制指令；根据控制指令控制排污阀门和排放阀门的开闭状态，或驱动下一级监测的监测仪工作。本发明通过对各受控在线测试项目的测试结果做出识别对比、并根据识别的对比结果给出控制指令，控制排污阀门和排放阀门的开闭，实现水体的分质排放，使水体在受控的状态下分质排放。另外，可以根据识别的对比结果，输出管理指令，对检测过程实现管理控制。
文档编号G05B19/418GK101957604SQ20091010960
公开日2011年1月26日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者林万新, 林万泉, 王健, 章应霖, 胡本雄, 蔡广洪, 陶亦齐 申请人:深圳市兰德玛水环境工程科技有限公司