一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统的制作方法

一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于远程实时在线监控技术领域，具体涉及一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统。
【背景技术】
[0002]水质自动监测系统以监测水质污染综合指标及某些特定项目为基础，通过在一个水系设置若干个有连续自动监测仪器的监测站，可以对该区的水质污染状况进行连续自动监测，形成的一个连续自动监测系统，目前国内外主要采用该类水质自动监测系统实现对某一水域水质的检测。
[0003]国内水质监测发展始于20世纪50年代，而对水质进行自动监测系统的研宄则开始于80年代，主要实现了对PH、溶解氧、电导率、COD等参数的在线监测，并提供相应的监测?艮胃。
[0004]国外水质监测起步较早，20世纪70年代，美国、荷兰、日本等国家便开始研宄水质自动监测系统，并将其应用于实际。荷兰在莱茵河下游段建立了一套价值昂贵的水质自动监测系统，用于实时监测河流中的ΡΗ、溶解氧、温度以及某些无机物和有机物含量，同时该系统还加入了报警装置。
[0005]综上所述，在现代计算机技术、现代传感技术和通信技术快速发展的基础上，具有高效处理监测数据、提高信息传递效率以及监测数据综合利用率等特点的新一代自动监测系统已成为现实，水质监测的自动化、智能化、网络化已成为世界环境监测领域发展的总趋势。
[0006]淮安岩盐资源探明储量1350亿吨(不包括洪泽湖底)，居世界首位，且品位高、埋藏浅、品质优，盐层厚度达100米~200米，卤水浓度在300克/立升~320克/立升之间，适宜大规模开发利用。
[0007]环境保护是盐业可持续发展的关键问题之一。在盐矿开采、加工和盐化工生产中必须遵循“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”这一《环境保护法》规定的环境保护方针。
[0008]但是在制盐生产过程中与制盐原料直接接触后排出的废水，例如制盐母液、酸洗废水、设备泄漏齒水、热电站水处理排出的酸性和碱性废水等工业废水，如直接排放对环境影响极大。
[0009]现有的工业废水水质监测方法主要有以下两种:
[0010](I)釆用人工采样、实验室分析的方式，即对工业生产过程中的几个断面采样，采样频率从每月数次到每日数次。这种方式无法实现水质参数的远程实时监测，且存在监测周期长、时效性差、劳动强度大以及数据采集速度慢等问题，不能很好地反映水质参数的连续动态变化。
[0011](2)采用由监控中心和若干监测子站组成的自动监测系统，能实现自动连续监测和数据的远程传输，但需预先铺设电缆和建立多个监测子站，不适合工业生产作业环境，并且监测范围有限、系统投资成本高。
[0012]由此可见，现有的水质监测手段都存在着一些不足，无法满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测的需求，同时性价比较低，无法实现对工业污水的有效监测和管理。
【实用新型内容】
[0013]为克服现有技术所存在的缺陷，本实用新型提供一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，能够提高其监测效率，降低成本。
[0014]本实用新型要解决其技术问题所采用的技术方案是:设计一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，包括Zigbee传感器节点、无线传感网络、基站设备和远程监护服务器，所述的Zigbee传感器节点前端的传感器采集工业废水的参数，经过数据处理并通过无线传感网络进行传输给基站设备，基站设备通过无线网关将数据转发到远程监测服务器上，由远程监测服务器对数据进行分析和处理。
[0015]优选的，所述的Zigbee传感器节点包括数据采集单元、无线数据通信单元、处理器单元和电源；所述的无线数据通信单元把监测指令发给数据采集单元，对水质参数进行采集后通过无线数据通信单元将数据传给处理器单元。
[0016]优选的，无线数据通信单元、处理器单元采用CC2530芯片。
[0017]优选的，所述的数据采集单元包括传感器和ADC;所述的无线数据通信单元包括射频器件和网络接口 ；所述的处理器单元包括存储器和CPU。
[0018]优选的，所述的基站设备包括电源系统、处理器模块、节点通信模块、串口通信模块与存储器模块。
[0019]优选的，所述的无线网关的控制器为ARM9系列。
[0020]本实用新型所具有的有益效果是:
[0021]1、釆用自组网的Zigbee无线网络技术，可根据需要扩展监测节点，能够更为全面反映待测水域的水质状况，从而提高检测结果的准确度。
[0022]2、本系统可具备同时采集水质多个参数的功能；采集数据并可以及时进行计算、处理与传输，系统的自适应性与兼容性好。
[0023]3、本系统可实现用户远程监测，且操作界面友好，管理人员可以直观、方便、轻松地实现对水质的监测操作。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的Zigbee传感器节点的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型的数据采集单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]如图1、图2及图3所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，包括Zigbee传感器节点、无线传感网络、基站设备和远程监护服务器，所述的Zigbee传感器节点前端的传感器采集工业废水的参数，经过数据处理并通过无线传感网络进行传输给基站设备，基站设备通过无线网关将数据转发到远程监测服务器上，由远程监测服务器对数据进行分析和处理。
[0028]所述的Zigbee传感器节点包括数据采集单元、无线数据通信单元、处理器单元和电源；所述的无线数据通信单元把监测指令发给数据采集单元，对水质参数进行采集后通过无线数据通信单元将数据传给处理器单元。
[0029]无线数据通信单元、处理器单元采用CC2530芯片。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗，完全符合无线传感节点功耗低、功能完整、集成度高、存储容量大的特点。
[0030]所述的数据采集单元包括传感器和ADC ;所述的无线数据通信单元包括射频器件和网络接口 ；所述的处理器单元包括存储器和CPU。进行监测的第一步就是要进行数据采集，并且将采集到的数据准确无误的传递给数据处理单元，这就是传感采集单元的主要功能。由于本系统主要监测PH值、溶解氧、电导率、COD等参数，因此传感节点重点选择对PH值、溶解氧、电导率、COD等参数指标进行采集。为了减小节点尺寸和降低节点能耗，传感节点在设计时选用芯片级传感器，并且这些传感器可以整合到传感采集模块中。
[0031]所述的基站设备包括电源系统、处理器模块、节点通信模块、串口通信模块与存储器模块。电源系统:电源产生、电压变换、电源管理等，可采用电池或者市电供电。处理器模块:对整个系统进行管理、控制。节点通信模块:负责与传感器节点之间交换信息。串口通信模块:负责与网关之间进行串行通信。
[0032]无线网关的数据传输和运算量较大，可以采用外部电力作为电源供应，因市面上有很多成熟的网关成品，因此本设计可以选用具有较强的信息处理能力和网络功能的ARM9系列作为控制器的无线网关。
[0033]最后所应说明的是:以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:包括Zigbee传感器节点、无线传感网络、基站设备和远程监护服务器，所述的Zigbee传感器节点前端的传感器采集工业废水的参数，经过数据处理并通过无线传感网络进行传输给基站设备，基站设备通过无线网关将数据转发到远程监测服务器上，由远程监测服务器对数据进行分析和处理。
2.根据权利要求1所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:所述的Zigbee传感器节点包括数据采集单元、无线数据通信单元、处理器单元和电源；所述的无线数据通信单元把监测指令发给数据采集单元，对水质参数进行采集后通过无线数据通信单元将数据传给处理器单元。
3.根据权利要求2所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:无线数据通信单元、处理器单元采用CC2530芯片。
4.根据权利要求2所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:所述的数据采集单元包括传感器和ADC ;所述的无线数据通信单元包括射频器件和网络接口 ；所述的处理器单元包括存储器和CPU。
5.根据权利要求1所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:所述的基站设备包括电源系统、处理器模块、节点通信模块、串口通信模块与存储器模块。
6.根据权利要求1所述的一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统，其特征在于:所述的无线网关的控制器为ARM9系列。
【专利摘要】本实用新型属于远程实时在线监控技术领域，具体涉及一种新型岩盐矿工业污水在线监测系统。包括Zigbee传感器节点、无线传感网络、基站设备和远程监护服务器，所述的Zigbee传感器节点前端的传感器采集工业废水的参数，经过数据处理并通过无线传感网络进行传输给基站设备，基站设备通过无线网关将数据转发到远程监测服务器上，由远程监测服务器对数据进行分析和处理。釆用自组网的Zigbee无线网络技术,可根据需要扩展监测节点,能够更为全面反映待测水域的水质状况,从而提高检测结果的准确度。
【IPC分类】G01N33-18, G08C17-02
【公开号】CN204613194
【申请号】CN201520290415
【发明人】孙华军
【申请人】淮阴师范学院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月7日