专利名称：再生水管网在线监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供水管网的监控技术，尤其涉及一种再生水管网在线监测系统。
背景技术：
目前随着城市建设的迅速发展，城市淡水资源供应紧张的情况日益严重。因此，对 城市再生水的研究与利用目前国内外日益备受重视。所谓的再生水，是指污水经适当处理 后达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。从经济角度看，再生 水和海水淡化、跨流域调水相比具有明显的成本优势。从环保角度看，污水再生利用有助于 改善生态环境，实现水生态的良性循环。在技术方面，再生水在城市中的利用不存在任何技 术问题，目前的水处理技术可以将污水处理成达到人们生活所需要的水质标准，只是由于 人们的主观偏见，目前大多数人对于再生水作为生活用水还难以接受。为实现优质、安全、 高效的再生水供给目标，对再生水管网的水质、水压的实时掌握变得十分重要。目前对于再生水管网的水质、水压的实时监测基本都是采用常规的供水管网监控 技术，如自来水供水系统的监控技术即在各个控制节点设置压力表、取样口，由人工进行 现场查表、并从取样口采集水样后再进行化验测试，但这种方式不能及时的对再生水管网 的压力、水质等情况作出判断，实时性差，监测效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生水管网在线监测系统，以及时对再生水管网的水 压、水质等情况作出判断，提高再生水管网的监测效率。为达到上述目的，本发明提供了一种再生水管网在线监测系统，包括监控工作 站、VPN路由器和远程监控节点，其中所述远程监控节点，用于在线采集再生水管网中再生水的水质、水压和流量，并将 采集到的水质、水压和流量数据无线发送至广域网；所述VPN路由器，用于将所述水质、水压和流量数据路由至所述广域网指定的IP 地址，即所述监控工作站；所述监控工作站，用于接收水质、水压和流量数据，将其进行显示处理并保存。本发明的再生水管网在线监测系统，所述远程监控节点包括COD检测仪，用于通过脉冲紫外光吸收法在线测量再生水管网中再生水的化学需 氧量，将测量到的光电信号转化成模拟量的化学需氧量数据传输至RTU模块；压力传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的水压，将测量到的模拟量的水 压数据传输至所述RTU模块；流量传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的水流量，将测量到的模拟量的 水流量数据传输至所述RTU模块；SDI测试仪，用于在线测量再生水管网中再生水的污染指数，将测量到的模拟量的 污染指数数据传输至所述RTU模块；
TOD检测仪，用于在线测量再生水管网中再生水的总有机碳含量，将测量到的模拟 量的总有机碳含量数据传输至所述RTU模块；余氯检测仪，用于通过玻璃电极法在线测量再生水管网中再生水的含氯量，将测 量到的模拟量的含氯量数据传输至所述RTU模块；多合一水质传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的溶解氧、PH值、电导率、 温度和浊度，将测量到的模拟量的溶解氧、PH值、电导率、温度和浊度数据传输至所述RTU 模块；所述RTU模块，用于将来自所述COD检测仪、所述压力传感器、所述流量传感器、所 述SDI测试仪、所述TOD检测仪、所述余氯检测仪和所述多合一水质传感器的模拟量数据转 换成对应的开关量数据传输至GPRS模块；所述GPRS模块，用于将所述RTU模块发送的开关量数据发送至广域网；蓄电池，用于向所述COD检测仪、所述压力传感器、所述流量传感器、所述SDI测试 仪、所述余氯检测仪、所述多合一水质传感器、所述RTU模块和所述GPRS模块供电。本发明的再生水管网在线监测系统，所述远程监控节点还包括与所述RTU模块连接的井盖监视装置，所述井盖监视装置由安装在再生水管网的 检测井的井盖内层上的电子锁和报警器构成，所述远程监控节点安装在所述检测井内，当 需要打开所述井盖时，通过所述电子锁输入开启口令向所述监控工作站发送开启请求，由 所述监控工作站验证所述开启口令后远程开启所述电子锁同时消隐所述报警器的报警，当 所述井盖被用外力强制性非法打开时，所述报警器发出报警信号并将其发送至所述监控工 作站。本发明的再生水管网在线监测系统，所述监控工作站上安装有CitectSCADA工控 模块，用于将所述监控工作站接收到的水质、水压和流量数据生成对应的报表和/或图像 在所述监控工作站的显示屏上显示并存储。本发明的再生水管网在线监测系统，所述再生水管网在线监测系统还包括打印机，用于根据所述监控工作站的打印指令打印输出所述报表和/或图像。本发明的再生水管网在线监测系统，所述远程监控节点设有一个或多个。本发明的再生水管网在线监测系统，所述监控工作站设有一个或多个，当所述监 控工作站设有多个时，每个所述监控工作站通过交换机与所述VPN路由器连接。本发明的再生水管网在线监测系统通过远程监控节点实现自动实时采集再生水 管网中再生水的水质、水压和流量数据并将其远程传输至监控工作站，从而及时的对再生 水管网的水压、水质等情况作出了判断，并且这种无人值守的自动化采集再生水管网中再 生水的水质、水压和流量数据的方式不仅提高了监控再生水管网的效率，而且降低了工作 人员的劳动强度。
图1为本发明的再生水管网在线监测系统的结构框图；图2为图1中再生水管网在线监测系统的远程监控节点的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细描述参考图1所示，本实施例的再生水管网在线监测系统包括若干个监控工作站11， VPN路由器12、若干个远程监控节点2、交换机13和打印机14，其中远程监控节点2用于 在线采集再生水管网中再生水的水质、水压和流量，并将采集到的水质、水压和流量数据无 线发送至GPRS网络(也可以采用其他无线广域网如WCDMA、TD-SCDMA等)。VPN路由器12 用于将水质、水压和流量数据路由至GPRS网络指定的IP地址，即对应的监控工作站11，该 VPN路由器12为使用DES和3DES加密算法的全IPkc VPN路由器，支持MD5和SHA验证算 法，可创建多达50条同步IPkcVPN隧道，其将从GPRS网络获取的多渠道的数据通过交换 机13发送至监控工作站11。监控工作站11用于接收水质、水压和流量数据，将其进行显示 处理并保存，该监控工作站11上安装有CitectSCADA工控软件用于将监控工作站11接收 到的水质、水压和流量数据生成对应的报表和/或图像在监控工作站11的显示屏上显示并 存储。打印机14用于根据监控工作站11的打印指令打印输出报表和/或图像。上述监控 工作站11和远程监控节点2的具体数量可根据需要和再生水管网的规模而定，例如，如果再 生水管网的需要分区管理，对于每个分区的则需要有一个监控工作站11，而如果再生水管网 的规模很大，需要监控的监控点则要适当增多，所需远程监控节点2的数量也就随之增多。结合图2所示，其中，远程监控节点2包括C0D检测仪201、压力传感器202、流量 传感器203、由安装在再生水管网的检测井的井盖内层上的电子锁和报警器构成的井盖监 视装置204(通常远程监控节点2安装在在再生水管网的检测井内)、SDI测试仪205、多合 一水质传感器206、余氯检测仪207、RTU模块208、GPRS模块209、T0D检测仪210和蓄电池 201，其中C0D检测仪201用于通过脉冲紫外光吸收法在线测量再生水管网中再生水的化 学需氧量，将测量到的光电信号转化成模拟量的化学需氧量数据传输至RTU模块208。压力 传感器202用于在线测量再生水管网中再生水的水压，将测量到的模拟量的水压数据传输 至RTU模块208。流量传感器203用于在线测量再生水管网中再生水的水流量，将测量到的 模拟量的水流量数据传输至RTU模块208。SDI测试仪205用于在线测量再生水管网中再 生水的污染指数，将测量到的模拟量的污染指数数据传输至RTU模块208。TOD检测仪310 用于在线测量再生水管网中再生水的总有机碳含量，将测量到的模拟量的总有机碳含量数 据传输至RTU模块208。余氯检测仪207用于通过玻璃电极法在线测量再生水管网中再生 水的含氯量，将测量到的模拟量的含氯量数据传输至RTU模块208。多合一水质传感器206 用于在线测量再生水管网中再生水的溶解氧、PH值、电导率、温度和浊度，将测量到的模拟 量的溶解氧、PH值、电导率、温度和浊度数据传输至RTU模块208。井盖监视装置204用于 当需要打开井盖时通过电子锁输入开启口令向监控工作站11发送开启请求，由监控工作 站11验证开启口令后远程开启电子锁同时消隐报警器的报警，当井盖被用外力强制性非 法打开时，报警器发出模拟量的报警信号并将其发送至监控工作站11，从而保证远程监控 节点2各个仪表设备的安全。RTU模块208用于将来自COD检测仪201、压力传感器202、 流量传感器203、SDI测试仪205、余氯检测仪207、多合一水质传感器206和井盖监视装置 204的模拟量数据转换成对应的开关量数据通过RS2032接口传输至GPRS模块209。GPRS 模块209用于RTU模块208发送的开关量数据发送至GPRS网络。蓄电池201用于向COD 检测仪201、压力传感器202、流量传感器203、SDI测试仪205、余氯检测仪207、多合一水质传感器206、井盖监视装置204、RTU模块208和GPRS模块209供电，该蓄电池201还具有 低电压报警功能，报警信号可传输至监控工作站11，提醒工作人员及时更换蓄电池201或 对其进行充电。本领域技术人员可以理解，实施例中的装置中的各个模块可以按照实施例描述分 布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中，例 如在再生水管网的两个主干管的交叉处设置远程监测节点时，需要在远程监测节点中另增 加一套压力传感器、流量传感器、COD监测仪、SDI测试仪、多合一水质传感器和余氯监测 仪，以便于能够对这两个主干管分别进行水质、水压的在线监测。本领域技术人员还可以理 解，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，例如具有监 测再生水的溶解氧、PH值、温度等参数的多合一水质传感器，可以进一步拆分成若干个每个 具有独立监测功能的水质传感器。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进 行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种再生水管网在线监测系统，其特征在于，包括监控工作站、VPN路由器和远程 监控节点，其中所述远程监控节点，用于在线采集再生水管网中再生水的水质、水压和流量，并将采集 到的水质、水压和流量数据无线发送至广域网；所述VPN路由器，用于将所述水质、水压和流量数据路由至所述广域网指定的IP地址， 即所述监控工作站；所述监控工作站，用于接收水质、水压和流量数据，将其进行显示处理并保存。
2.根据权利要求1所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述远程监控节点 包括COD检测仪，用于通过脉冲紫外光吸收法在线测量再生水管网中再生水的化学需氧量， 将测量到的光电信号转化成模拟量的化学需氧量数据传输至RTU模块；压力传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的水压，将测量到的模拟量的水压数 据传输至所述RTU模块；流量传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的水流量，将测量到的模拟量的水流 量数据传输至所述RTU模块；SDI测试仪，用于在线测量再生水管网中再生水的污染指数，将测量到的模拟量的污染 指数数据传输至所述RTU模块；TOD检测仪，用于在线测量再生水管网中再生水的总有机碳含量，将测量到的模拟量的 总有机碳含量数据传输至所述RTU模块；余氯检测仪，用于通过玻璃电极法在线测量再生水管网中再生水的含氯量，将测量到 的模拟量的含氯量数据传输至所述RTU模块；多合一水质传感器，用于在线测量再生水管网中再生水的溶解氧、PH值、电导率、温度 和浊度，将测量到的模拟量的溶解氧、PH值、电导率、温度和浊度数据传输至所述RTU模块； 所述RTU模块，用于将来自所述COD检测仪、所述压力传感器、所述流量传感器、所述 SDI测试仪、所述TOD检测仪、所述余氯检测仪和所述多合一水质传感器的模拟量数据转换 成对应的开关量数据传输至GPRS模块；所述GPRS模块，用于将所述RTU模块发送的开关量数据发送至广域网； 蓄电池，用于向所述COD检测仪、所述压力传感器、所述流量传感器、所述SDI测试仪、 所述余氯检测仪、所述多合一水质传感器、所述RTU模块和所述GPRS模块供电。
3.根据权利要求2所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述远程监控节点 还包括与所述RTU模块连接的井盖监视装置，所述井盖监视装置由安装在再生水管网的检 测井的井盖内层上的电子锁和报警器构成，所述远程监控节点安装在所述检测井内，当需 要打开所述井盖时，通过所述电子锁输入开启口令向所述监控工作站发送开启请求，由所 述监控工作站验证所述开启口令后远程开启所述电子锁同时消隐所述报警器的报警，当所 述井盖被用外力强制性非法打开时，所述报警器发出报警信号并将其发送至所述监控工作 站。
4.根据权利要求3所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述监控工作站上 安装有CitectSCADA工控模块，用于将所述监控工作站接收到的水质、水压和流量数据生成对应的报表和/或图像在所述监控工作站的显示屏上显示并存储。
5.根据权利要求4所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述再生水管网在 线监测系统还包括打印机，用于根据所述监控工作站的打印指令打印输出所述报表和/或图像。
6.根据权利要求5所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述远程监控节点 设有一个或多个。
7.根据权利要求6所述的再生水管网在线监测系统，其特征在于，所述监控工作站设 有一个或多个，当所述监控工作站设有多个时，每个所述监控工作站通过交换机与所述VPN 路由器连接。
全文摘要
本发明公开了一种再生水管网在线监测系统，包括监控工作站、VPN路由器和远程监控节点，其中，所述远程监控节点，用于在线采集再生水管网中再生水的水质、水压和流量，并将采集到的水质、水压和流量数据无线发送至广域网；所述VPN路由器，用于将所述水质、水压和流量数据路由至所述广域网指定的IP地址，即所述监控工作站；所述监控工作站，用于接收水质、水压和流量数据，将其进行显示处理并保存。本发明的再生水管网在线监测系统通过远程监控节点实现自动实时采集再生水管网中再生水的水质、水压和流量数据并将其远程传输至监控工作站，及时的对再生水管网的水压、水质等情况作出了判断，提高了监控再生水管网的效率。
文档编号H04L12/46GK102045381SQ20101050607
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者石晔, 胡杰 申请人:北京博大水务有限公司