[發明專利]自動海水水質監測和水樣分配系統

在審

• 申請號: 201811042079.9
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109445316A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 羅均;張俊楠;彭艷
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01N33/18
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種自動海水水質監測和水樣分配系統。本系統總體架構分為三級，分別為嵌入式控制級，底層控制級和管道級。管道級為主要環節。自動采水采用立式多級離心泵取水。原樣水進入原水池后，分為四路并行，第一路經電磁閥1進入多參數分析儀流通槽；第二路經電磁閥2進入總氮總磷流通槽；第三路經電磁閥3進入營養鹽分析，在進入營養鹽分析前經過多級過濾，前三路最后經各自支路調壓閥后后經總路排出。原水池中多余原水經調壓閥3后排出。

技術領域

本發明涉及海洋自動化裝備領域，特別是涉及一種海水自動水質監測和水樣分配系統領域。

背景技術

在相當長的一段時間內，海洋環境自動監測站內布設的水質類傳感器以多參數水質儀為主，監測要素主要是溫度、鹽度、電導率、Ph、葉綠素、溶解氧等常規指標。

隨著人類對海洋的進一步開發，要求測量和監測的指標日益增多，如營養鹽、總磷、總氮、TOC、COD等。因此需要建設監測指標齊全、集成度高、智能化水平高的海洋環境自動監測站。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種自動水質監測及其自動水樣分配，以解決自動水質監測系統的自動水質監測和水樣自動分配問題。為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：一種自動海水水質監測和水樣分配系統，由一個嵌入式控制級系統(Ⅰ)接一個底層控制級系統(Ⅱ)連接一個管道級系統(Ⅲ)構成。實現對海水的水質自動監測和水樣分配。

所述嵌入式控制級系統(Ⅰ)主要包括一個工控機，輸入輸出設備，與底層通信RS232串口線，電源等。RS232線負責工控機與底層單片機之間通信，輸入輸出設備用于人機交互，電源負責給系統供電。

所述底層控制級系統(Ⅱ)主要包括一個STM32單片機，底層電路等。RS232串口負責與工控機通信，底層電路與個傳感器通信。

所述管道級系統(Ⅲ)主要包括一個原水池通過四條管道連接一個廢水池，該四條管道為：

1)第一管道：其上依次裝有一個電磁閥，一個多參數分析儀和一個調壓閥；

2)第二管道：其上依次裝有一個電磁閥，一個過濾器，一個營養鹽分析儀和一個調壓閥；

3)第三管道：其上裝有一個調壓閥；

4)第四管道：其上依次裝有一個電磁閥，一個消解池，一個TN/TP/COD檢測儀和一個調壓閥。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的實質性特點和顯著技術進步：整個系統分為三級，分工明確，嵌入式控制級負責人機交互等功能，底層控制級負責采集下層傳感器數據及數據上傳與上層命令下達，管道級系統利用電磁閥的開啟與關閉，可以控制三路水路的開啟與關閉。調壓閥控制回路中的水壓，水壓超過預設值時，水路自動泄壓排水。結構簡單高效。

附圖說明

圖1是本發明的自動海水水質監測和水樣分配系統總體架構圖。

圖2是管道級系統結構示意圖。

圖3是嵌入式控制級與底層控制級系統結構示意圖。

具體實施方式

圖1為水樣分配系統總體架構，分為三級，分別為嵌入式控制級(Ⅰ)，底層控制級(Ⅱ) 和管道級(Ⅲ)。

1.嵌入式控制級系統

嵌入式控制級系統由一個工控機，輸入輸出設備，與底層通信RS232串口線，電源等組成。嵌入式控制級系統由工控機監視控制，包括對系統任務控制、各種海水分析儀器信號的采集的控制以及數據的上傳等，同時還需要一個工業顯示屏進行人機交互界面設計，并根據系統狀態對系統動作做相應的調整，確保水質自動站自身的穩定運行。