[實用新型]一種基于嵌入式系統的COD在線監測系統

有效

• 申請號: 201720490670.5
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN206671184U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 嵇兵;儲岳喜;陶晨;王慎;丁磊
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市桓泰環保設備有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍,代群群

技術領域

本實用新型屬于水質監測設備技術領域，更具體地說，涉及一種基于嵌入式系統的COD在線監測系統。

背景技術

化學需氧量(COD或CODcr)是指在一定條件下，水中的還原性物質在外加的強氧化劑的作用下，被氧化分解時所消耗氧化劑的數量，以氧的mg/L表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度，這些物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。一般水及廢水中無機還原性物質的數量相對不大，而有機污染物是很普遍的，因此，COD可作為有機物質相對含量的一項綜合性指標。

COD在線自動監測設備屬于廢水在線檢測系統，能夠對污染源實施在線自動監測。但是，目前市面上的COD在線監測設備零部件較多，操作步驟復雜、維護不便，且不便于進行遠程監控；另外，市面上的COD在線監測設備普遍采用PLC作為控制器，成本較高，且PLC的體系結構是封閉的，各PLC廠家的硬件體系也互不兼容，編程語言及指令系統也各異。

中國實用新型，公開號：102262087A，公開日：2011年11月30日，公開了水質中總砷在線監測裝置，它包括：嵌入式控制系統和依次管路連接的取樣泵系統、定量系統、多通道進樣系統、逐出系統和吸收與檢測系統；嵌入式控制系統內預設控制程序，控制取樣泵系統、定量系統、多通道進樣系統、逐出系統和吸收與檢測系統工作，取樣泵系統和定量系統定量取樣后，將試劑和待測水樣經多通道進樣系統進入到逐出系統中，在逐出系統中經氧化還原的化學反應將待測水樣中無機砷、有機砷多種形態的砷統一成一種價態的氣態砷化物，化學反應后總砷全部被逐出并轉移到吸收與檢測系統中，在吸收與檢測系統中氣態砷化物被吸收并進行總砷的在線檢測，解決了水樣背景干擾影響測定準確度的問題，大大提高了測量的準確度，增加了監測的適用范圍。其不足之處在于：(1)試劑和待測水樣在逐出系統中化學反應后，轉移到吸收與檢測系統中進行總砷的在線檢測，檢測響應較慢，延長了設備進行檢測的周期；(2)多通道模塊的各個通道上均經由管路連接有電磁閥，涉及結構部件較多，管路的連接和切換復雜化；(3)電路電壓不穩或者是比色池兩側的檢測裝置老化時，檢測光源發射出的光的強度大小會產生波動，導致光檢測器接收值產生波動，進而影響測量數值的準確性。

中國實用新型，公開號：203519491U，公開日：2014年4月2日，公開了一種水質氨氮在線監測儀，包括PLC控制器、微量脈沖進樣泵、直流氣泵、電磁閥、恒溫混合裝置、比色皿、光度計、觸屏系統、通訊模塊和光度控制器，PLC控制器與微量脈沖進樣泵之間連接，PLC控制器通過觸屏系統與通訊模塊連接，恒溫混合裝置的上端設置有多個入料口，恒溫混合裝置上的多個入料口分別與微量脈沖進樣泵和直流氣泵連接，恒溫混合裝置的下端設置有出料口，恒溫混合裝置的出料口與電磁閥的一端連接，電磁閥的另一端與比色皿連接，比色皿和光度控制器均設置于光度計內。其不足之處在于：(1)該實用新型采用PLC作為控制器，成本較高，且PLC的體系結構是封閉的，硬件體系兼容性較差；(2)恒溫混合裝置與比色皿通過電磁閥連接，水樣與試劑混合反應完之后需排到比色皿才能進行比色測量，從而延長了比色檢測的響應時間；(3)利用多個微量脈沖進樣泵控制吸取，涉及的結構部件較多，成本也隨之增加，同時也使得管路的連接和切換復雜化；(4)由于電磁閥內部死區體積的存在，流經的水樣和試劑容易殘留，因而降低了測取的精確度。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有COD在線監測設備的PLC控制系統成本較高，且易造成硬件不兼容的問題，本實用新型提供一種基于嵌入式系統的COD在線監測系統。用戶可以根據自己的需求對系統源代碼進行刪減以及修改，從而避免了嵌入式系統與硬件設備不兼容的問題。

2、技術方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案。

一種基于嵌入式系統的COD在線監測系統，包括蠕動泵驅動裝置、微控制器、計量系統和觸摸屏，所述蠕動泵驅動裝置與所述微控制器連接，所述觸摸屏和所述計量系統均與所述微控制器連接，所述微控制器內移植有嵌入式系統，所述嵌入式系統采用開源的μC/OSIII。本裝置中微控制器及其嵌入式系統成本低廉，μC/OSIII具有可升級、可固化的的優點，支持操作系統實時進行任務通信以及資源管理和同步的功能；觸摸屏實時顯示過程參數以及檢測結果，例如，抽取水樣的數值、加熱時間、消解反應的溫度、反應時間和COD檢測結果等，同時，也可以通過觸摸屏對各參數值進行設置。