一种岸基水质预警监测站的制作方法

本发明涉及水质监测技术领域，具体地是涉及一种岸基水质预警监测站。

背景技术

河道水质监测是治理河道黑臭水体的重要环节。传统采用化学法测量cod、氨氮等参数的工艺，面临着二次污染、需要市电、自来水清洗不方便、站房体积大等一系列问题。在这种情况下，一些公司采用了光谱法和电极法测量技术。这些技术解决了二次污染、需要市电、自来水清洗困难等问题，但也带来其他问题。单一光谱法只适合测量水质比较稳定的水体，当浊度、色度变化比较大以及污染物成分复杂时，单一光谱法测量将产生非常大的误差。例如，在雨季，河道水质浑浊，使得测量几乎失去意义。另外，采用单一光谱法测量技术，无法对同一污染因子的不同成分进行识别，因此，无法进行污染预警和污染溯源。河道黑臭水体的治理，促进了河道河长负责制度，这为河长带来了很大的挑战，如何减少人工巡逻成本，实现足不出户就能实时掌握管辖范围内河道数据的具体情况，如何满足在监测现场巡逻时实现操作智能化、简洁化，都需要新技术的支撑。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种岸基水质预警监测站，其应用于河道黑臭水体中的污染因子监测，解决了传统化学测量方法的局限性，同时消除了单一光谱无法解决的干扰问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种岸基水质预警监测站，包括：

采水系统，用于采集水样，供紫外连续光谱电极和物理电极测量使用；

所述紫外连续光谱电极，用于产生连续光谱，连续光谱对影响水质的因子进行记录，而后将记录数据传输到数据处理单元及控制模块；

所述物理电极，用于对水样的水质参数进行测量，并将测量数据发送给所述数据处理及控制模块；

所述数据处理及控制模块，用于控制所述采水系统的运行与否，对光谱数据和测量数据进行分析和计算，形成运行数据、预警信息和溯源信息，并将其发送至远程服务器和/或智能终端；

所述远程服务器，用于与所述数据处理及控制模块和所述智能终端通信；

所述智能终端，用于提供用户登录界面，并根据不同的用户权限，查看或者控制所述数据处理及控制单元，进行相关操作。

优选地，所述数据处理及控制模块具体包括：

采集与控制接口，用于提供若干数据接口，实现与所述紫外连续光谱电极、所述物理电极、所述采水系统的连接；

按键操作单元，用于提供按键操作接口，供用户输入指令；

图谱指纹数据库，用于通过神经算法，形成运行数据、预警信息和溯源信息；

数据和图谱显示单元，为用户提供彩色3d图谱实时显示和测量数据实时显示；

信号传输单元，用于与所述远程服务器和/或所述智能终端进行通信。

优选地，还包括一自动清洗装置，用于实现对所述紫外连续光谱电极和所述物理电极的自动清洗。

优选地，所述采水系统包括蠕动泵、流通槽和排空控制阀，其中所述蠕动泵和所述排空控制阀均与所述数据处理及控制模块连接，在所述数据处理及控制模块的控制下运行。

优选地，所述自动清洗装置包括微型空气压缩机、清洗控制阀和清洗气路，其中所述微型空气压缩机、所述清洗控制阀均与所述数据处理及控制模块连接，在所述数据处理及控制模块的控制下运行。

优选地，所述数据处理及控制模块还包括电源供电单元，用于为其提供电源。

优选地，所述紫外连续光谱电极产生从200nm-750nm的连续光谱。

优选地，所述信号传输单元包括但不限于4g信号传输子单元和wifi传输子单元。

优选地，所述数字接口为rs485接口。

优选地，所述智能终端包括但不限于计算机、平板电脑和智能手机。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

1.本发明所述的岸基水质预警监测站，将全波段连续光谱监测技术，应用于河道黑臭水体中的污染因子监测，解决了传统化学测量方法的局限性，同时消除了单一光谱无法解决的干扰问题。由于采用了连续光谱，可以得到同一污染类型的不同化学成分各自独立的吸收光谱，因此可以实现污染预警和污染溯源。

2.本发明所述的岸基水质预警监测站，集成了wifi功能，满足现场巡逻人员，在监测站50米范围内通过wifi登录监测站，根据权限，可以查询或者控制设备进行维护，这种功能，极大地降低了巡逻人员的工作强度。另外4g信号传输和远程服务器的应用，使得河长足不出户即可以掌握河道管辖范围内，所有监测站的数据情况，具有极大的便利。

附图说明

图1为本发明所述的岸基水质预警监测站的原理图；

图2为本发明所述的岸基水质预警监测站的结构示意图。

其中：1.紫外连续光谱电极，2.物理电极，3.蠕动泵，4.微型空气压缩机，5.清洗控制阀，6.清洗气路，7.流通槽，8.排空控制阀，9.远程服务器,10.智能终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，为符合本发明的一种岸基水质预警监测站，包括：

采水系统，用于采集水样，供紫外连续光谱电极1和物理电极2测量使用；

所述紫外连续光谱电极1，用于产生连续光谱，连续光谱对影响水质的因子进行记录，而后将记录数据传输到数据处理单元及控制模块；

所述物理电极2，用于对水样的水质参数进行测量，并将测量数据发送给所述数据处理及控制模块；

所述数据处理及控制模块，用于控制所述采水系统的运行与否，对光谱数据和测量数据进行分析和计算，形成运行数据、预警信息和溯源信息，并将其发送至远程服务器9和/或智能终端10；

所述远程服务器9，用于与所述数据处理及控制模块和所述智能终端10通信；

所述智能终端10，用于提供用户登录界面，并根据不同的用户权限，查看或者控制所述数据处理及控制单元，进行相关操作。

优选地，所述数据处理及控制模块具体包括：

采集与控制接口，用于提供若干数据接口，实现与所述紫外连续光谱电极1、所述物理电极2、所述采水系统的连接；

按键操作单元，用于提供按键操作接口，供用户输入指令；

图谱指纹数据库，用于通过神经算法，形成运行数据、预警信息和溯源信息；

数据和图谱显示单元，为用户提供彩色3d图谱实时显示和测量数据实时显示；

信号传输单元，用于与所述远程服务器9和/或所述智能终端10进行通信。

优选地，还包括一自动清洗装置，用于实现对所述紫外连续光谱电极1和所述物理电极2的自动清洗。

优选地，所述采水系统包括蠕动泵3、流通槽7和排空控制阀8，其中所述蠕动泵3和所述排空控制阀8均与所述数据处理及控制模块连接，在所述数据处理及控制模块的控制下运行。

优选地，所述自动清洗装置包括微型空气压缩机4、清洗控制阀5和清洗气路6，其中所述微型空气压缩机4、所述清洗控制阀5均与所述数据处理及控制模块连接，在所述数据处理及控制模块的控制下运行。

优选地，所述数据处理及控制模块还包括电源供电单元，用于为其提供电源。

优选地，所述紫外连续光谱电极1产生从200nm-750nm的连续光谱。

优选地，所述信号传输单元包括但不限于4g信号传输子单元和wifi传输子单元。

优选地，所述数字接口为rs485接口。

优选地，所述智能终端10包括但不限于计算机、平板电脑和智能手机。

本实施例中，采水系统实现将河道的水用蠕动泵3抽取到流通槽7，供紫外连续光谱电极1和物理电极2测量用。

紫外连续光谱电极1产生从200nm-750nm的连续光谱，光谱具有自动补偿功能，连续光谱可以消除浊度对测量结果的影响，同时连续光谱可以对任何影响水质的因子进行记录，记录数据传输到数据处理及控制模块，由数据处理及控制模块与图谱指纹数据库，通过神经算法，产生运行数据、预警信息和溯源信息。

物理电极2包括氨氮、ph、溶解氧等水质参数的测量，通过rs485接口与数据处理及控制模块相连接。

自动清洗装置实现对紫外连续光谱电极1和物理电极2的自动清洗。

数据处理及控制模块负责对光谱数据进行信号分析和计算、以及其他物理电极2参数的获取，控制微型空气压缩机4和清洗控制阀5实现电极清洗，控制采水系统采集水样到流通池等。

具体地，其wifi传输子单元用于与近距离的智能终端10连接；

4g信号传输子单元，负责将光谱等信息以4g方式传输到远程服务器9；

数据和图谱显示单元，为用户提供彩色3d图谱实时显示和测量数据实时显示；

按键操作单元，为用户提供按键操作接口。

智能终端10使得用户无需开门，即可根据不同的权限，查看或者控制光谱数据处理及控制单元，进行相关操作。另外本实施例还为智能终端10的用户提供便捷操作的远程程序，如微信等小程序。通过在用户的智能终端10(如手机)上安装一个微信小程序，使得用户在任何可以手机上网的地方，都可以实时接收到从服务器而来的现场岸基水质纹预警溯源监测站的运行数据、预警信息和溯源信息。

本实施例的目的首先是将全波段连续光谱监测技术，应用于河道黑臭水体中的污染因子监测，解决了传统化学测量方法的局限性，同时消除了单一光谱无法解决的干扰问题。由于采用了连续光谱，可以得到同一污染类型的不同化学成分各自独立的吸收光谱，因此可以实现污染预警和污染溯源。

本实施例所述的岸基水质预警溯源监测站集成了wifi功能，满足现场巡逻人员，在监测站50米范围内通过wifi登录监测站，根据权限，可以查询或者控制设备进行维护，这种功能，极大地降低了巡逻人员的工作强度。

另外4g信号传输、远程服务器9和远程微信等小程序的应用，使得河长足不出户即可以掌握河道管辖范围内，所有监测站的数据情况，具有极大的便利。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。