[發明專利]一種水質自動監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201710377876.1
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107091914A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 鄧艾東;朱靜
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01S19/42;G05D9/12;G08C17/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種水質自動監測系統，其特征在于，包括控制裝置、自動采樣裝置、水質檢測裝置、位置時間信息采集裝置，所述自動采樣裝置包括第一蠕動泵、第二蠕動泵和第一電磁閥，第一蠕動泵和第二蠕動泵分別用于采集試劑和待測流體；所述水質檢測裝置包括反應器、第三蠕動泵、第二電磁閥、檢測器；第一電磁閥用于將試劑和待測流體輸入到反應器中進行反應；檢測器用于檢測反應后的水質并將水質信號傳送給控制裝置；所述位置時間信息采集裝置用于定位和采集時間并將位置、時間信號傳送給控制裝置；所述控制裝置用于控制自動采樣裝置、水質檢測裝置、位置時間信息采集裝置工作并輸出位置、時間、水質信號。

2.根據權利要求1所述的水質自動監測系統，其特征在于，所述第三蠕動泵與第二電磁閥用于將反應器中的流體引入檢測器，所述檢測器中設有傳感器，所述傳感器用于檢測流體反應結果。

3.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，還包括第三電磁閥和第四蠕動泵，所述第三電磁閥和第四蠕動泵用于將檢測器中的流體排出。

4.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，所述位置時間信息采集裝置包括GPS模塊，所述GPS模塊用于接收衛星定位信號，將衛星定位信號進行變頻、放大和濾波處理，從而實現對GPS衛星信號的跟蹤、鎖定、測量，最后產生包括經緯度的位置信息和時間信息。

5.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，還包括信息傳輸裝置，所述信息傳輸裝置包括分組無線服務技術GPRS，所述信息傳輸裝置通過MAX232與控制裝置的輸出端連接，控制裝置通過信息傳輸裝置將位置、時間、水質信號通過無線通訊的方式傳送給上位機。

6.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，所述控制裝置為單片機。

7.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，所述反應器中還設有液位計，所述液位計用于檢測進入反應器中液體的量。

8.根據權利要求1或2所述的水質自動監測系統，其特征在于，所述自動采樣裝置中設有液位檢測器，用于檢測引入的試劑和/或待測液體的量。

9.一種水質自動監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)控制裝置發出檢測信號，系統進行初始化，設定一個液位閾值；

(2)檢測反應器中是否有液位，若有液體則控制裝置控制第三蠕動泵、第二電磁閥、第四蠕動泵和第三電磁閥，將反應器中的液體排出；若無液體，控制裝置控制第一蠕動泵、第二蠕動泵工作，并打開第一電磁閥，第一蠕動泵和第二蠕動泵分別將試劑和待測流體引入反應器；

(3)反應器中的液位計對液位進行檢測，并將檢測的液位信號傳送至控制裝置，控制裝置將檢測的液位信號與所述液位閾值進行比較，若檢測的液位信號低于液位閾值，重復步驟(2)；若檢測的液位信號不低于液位閾值，則控制裝置控制第一蠕動泵和第二蠕動泵停止工作，第一電磁閥關閉，同時打開第三蠕動泵和第二電磁閥，將反應器中的流體引入檢測器；

(4)檢測器中的傳感器檢測流體反應結果，并將所述反應結果傳輸至控制裝置，控制裝置接收到反應結果后將反應結果輸出至上位機，并控制第三電磁閥與第四蠕動泵將檢測器中的廢液排出；

(5)將試劑和待測液體換成清水，控制裝置依次打開第一蠕動泵、第二蠕動泵、第一電磁閥、第三蠕動泵、第二電磁閥、第四蠕動泵、第三電磁閥，使用清水清洗自動采樣裝置和水質檢測裝置。

10.根據權利要求8所述的水質自動監測方法，其特征在于，所述步驟(4)還包括：控制裝置接收反應結果的同時，位置時間信息采集裝置通過GPS模塊接收衛星定位信號，將衛星定位信號進行變頻、放大和濾波處理，從而實現對GPS衛星信號的跟蹤、鎖定、測量，最后產生包括經緯度的位置信息和時間信息，GPS模塊通過標準串口與控制裝置通訊接口連接進行數據傳輸，將位置、時間信號傳送給控制裝置輸出至上位機。