本发明专利技术涉及一种水污染源在线监测仪远程计量标准装置。本发明专利技术主要由八通阀自动采集系统、水污染源在线监测仪、4~20mA模数转换模块、3G数据传输模块、终端服务器组成。八通阀自动采集系统由控制电路以及硬件设备组成。硬件设备为八通阀，控制电路包括八通阀切换电路模块和串口通讯模块组成。4~20mA模数转换模块将水污染在线监仪的测量值也即输出的电流转换为数字信号。3G数据传输模块将经由通讯模块传送的信号发送到3G网络，并通过3G网络完整的存储在终端服务器中。本发明专利技术提高了在线实时监控数据的快速性以及准确度，从而达到测量数据的实时监控。这样可以有效地节约劳动力，提高日常检定效率，实现自动化管理。
【技术实现步骤摘要】
水污染源在线监测仪远程计量标准装置
本专利技术涉及一种标准装置，具体涉及一种水污染源在线监测仪远程计量标准装置
技术介绍
水是人类赖以生存的生命之源，然而随着工业化进程的日益加快和城市化水平的不断提高，我国已经进入了水环境污染事故的高发期，水资源短缺和水环境破坏问题日趋严重，环境治理和监测任务越发重大。因此，如何保护水资源并对污染水排放进行有效地监控已成为国家可持续性发展的重要国策之一。 水环境监测是水资源管理必不可少的组成部分，目前通常采用水污染在线自动监测仪对水源进行检测，然而，一台水污染在线自动监测仪的检定往往需要一天时间，并且每个水污染在线自动监测仪的安装地点又相距甚远，要解决目前全省2000多套水污染在线自动监测仪的日常检定任务靠目前的人力和物力是相当困难，甚至是不现实的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善上述现有研究存在的缺陷，提供一种水污染源在线监测仪远程计量标准装置。本专利技术解决技术问题所采取的技术方案为: 水污染源在线监测仪远程计量标准装置，主要由八通阀自动采集系统、水污染源在线监测仪、4~20πιΑ模数转换模块、3G数据传输模块、终端服务器组成。所述的八通阀自动采集系统由控制电路以及硬件设备组成。所述硬件设备为八通阀，所述的八通阀有八个电磁阀分别对应八种标准液体通道，所述液体通道的通断都由控制电路对电磁阀进行控制，所述的标准液体包括重铬酸钾溶液、高锰酸钾溶液、四水合钥酸铵溶液、酒石酸锑钾溶液、硫酸银溶液、硫酸汞溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸锌溶液、尿素溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、无水乙醇或自来水。所述的控制电路包括八通阀切换电路模块和串口通讯模块组成，八通阀切换电路模块和串口通讯模块连接。所述的八通阀切换电路包括芯片P1、芯片P2、电容Cl、电阻Rl。芯片Pl的第8、13管脚分别接地GND，第16脚接5V电源；芯片Pl的第8脚连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端连接芯片Pl的第16脚；芯片Pl的第10脚连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接5V电源；芯片Pl的12、11、10脚分别连接STM32单片机的41、40、39脚；芯片Pl的输出端15、1、2、3、4、5、6、7分别连接芯片P2的1、2、3、4、5、6、7、8脚;芯片P2的第9脚接地GND，P2芯片的第10脚连接24V电源；芯片P2的18、17、16、15、14、13、12、11脚分别连接八通阀的Valve_0>Valve_l>Valve_2>Valve_3>Valve_4>Valve_5>Valve_6>Valve_7 脚。所述的串口通讯模块包括芯片P3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，串口接头P4。芯片P3的9、11脚分别连接STM32单片机的43、42脚；芯片P3的12、15、16脚分别连接3.3V电源；芯片P3的第14脚连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接3.3V电源；芯片P3的13脚连接串口接头P4的第3脚，芯片P3的第8脚连接串口接头P4的第I脚；芯片P3的第7脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地GND ;芯片P3的第6脚连接电容C4的一端。电容C4的另一端连接芯片P3的地5脚；芯片P3的第4脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接P3芯片的第2脚；芯片P3的第3脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地GND ；串口接头P4的第2脚接地GND。所述的4~20πιΑ模数转换模块将水污染在线监仪的测量值也即输出的电流转换为字信号。该米集模块便是用4mA表不O,用20mA表不信号的满刻度1000。所述的4~20mA模数转换模块包括芯片P5、电容C8、电容C9、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、串口接头P6、运算放大器U1、晶闸管WD1、二极管D1、保险丝F1。芯片P5的1、7、6、5脚分别和STM32单片机的28、26、33、27脚连接；芯片P5的第2脚连接2.5V电源，第4脚接地GND ;芯片P5的第8脚连接5V电源，5V电源连接电容C8 —端，电容C8另一端接地GND ;芯片P5的第3脚连接运算放大器Ul的第I脚，运算放大器Ul的第I脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接5V电源；运算放大器Ul的第8脚连接5V电源，运算放大器Ul的第4脚接地GND ;运算放大器Ul的第2脚连接电阻R2的一端一起连接到5V电源，电阻R2的另一端接地GND ;运算放大器Ul的第3脚连接晶闸管WDl的一端，晶闸管WDl的另一端接地GND ；电容C9的一端连接运算放大器Ul的第3脚，电容C9的另一端接地GND ;电阻R4的一端连接运算放大器Ul的第3脚，电阻R4的另一端连接电阻R6、电阻R7、保险丝Fl的一端，电阻R6、R7的另一端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地GND，保险丝Fl的另一端连接串口接头P6的第I脚；电阻R7的另一端连接二极管Dl的一端，二极管Dl的另一端连接串口接头P6的第2脚。所述的3G数据传输模块将经由通讯模块传送的信号发送到3G网络，并通过3G网络完整的存储在终端服务器中，计量人员通过该服务器可随时调取测量数据，从而达到远程计量的目的。所述的3G数据传输模块使用工业级CDMA2000 EV-DO模块；芯片Pl采用NXP公司的74HC595，芯片P2采用STMicroelectronics公司的ULN2803，芯片P3采用TEXASNTRUMENTS 公司的 MAX3221，芯片 P4 采用 MICROCHIP 公司的 MCP3002，STM32 单片机采用 STM32F103RET6。本专利技术的有益效果: 1、采用八通阀标准液体自动采集系统，从而达到标准液体取样阀门的自动切换，实现无人化标准物质采样，同时采用基于3G数据传输模块的数据传输系统，提高了在线实时监控数据的快速性以及准确度，从而达到测量数据的实时监控。这样可以有效地节约劳动力，提闻日常检定效率，实现自动化管理。2、八通阀自动控制中3个I/O 口控制8个电磁阀的自动切换，从而节约了单片机的资源；水污染源在线监测仪远程计量标准装置输出信号通过4~20πιΑ电流模数转换模块转换成可远程传输的数字信号。【附图说明】图1为本专利技术系统结构示意图。图2为本专利技术八通阀控制电路图。图3为本专利技术串口通讯电路图。图4为本专利技术20πιΑ电流模数转换模块电路图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，水污染源在线监测仪远程计量标准装置主要由八通阀自动采集系统、水污染源在线监测仪、20πΑ模数转换模块、3G数据传输模块、终端服务器组成。所述的八通阀自动采集系统由电路控制部分以及硬件设备组成。所述系统的硬件设备为八通阀，所述的八通阀有八个电磁阀分别对应八种标准液体通道，所述液体通道的通断都由控制电路对电磁阀进行控制，所述的标准液体有重铬酸钾溶液、高锰酸钾溶液、四水合钥酸铵溶液、酒石酸锑钾溶液、硫酸银溶液、硫酸汞溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸锌溶液、尿素溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、无水乙醇、自来水等。所述的控制电路包括八通阀切换电路模块和串口通讯模块组成，串口通讯模块和八通阀切换电路模块连接。八通阀的输出通道与水污染源在线监测仪的采样口相连，不同时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
水污染源在线监测仪远程计量标准装置，主要由八通阀自动采集系统、水污染源在线监测仪、4~20mA模数转换模块、3G数据传输模块、终端服务器组成，其特征在于：所述的八通阀自动采集系统由控制电路以及硬件设备组成；所述硬件设备为八通阀，所述的八通阀有八个电磁阀分别对应八种标准液体通道，所述液体通道的通断都由控制电路对电磁阀进行控制，所述的标准液体包括重铬酸钾溶液、高锰酸钾溶液、四水合钼酸铵溶液、酒石酸锑钾溶液、硫酸银溶液、硫酸汞溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸锌溶液、尿素溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、无水乙醇或自来水；所述的控制电路包括八通阀切换电路模块和串口通讯模块组成，八通阀切换电路模块和串口通讯模块连接；所述的八通阀切换电路包括芯片P1、芯片P2、电容C1、电阻R1；芯片P1的第8、13管脚分别接地GND，第16脚接5V电源；芯片P1的第8脚连接电容C1的一端，电容C1的另一端连接芯片P1的第16脚；芯片P1的第10脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接5V电源；芯片P1的12、11、10脚分别连接STM32单片机的41、40、39脚；芯片P1的输出端15、1、2、3、4、5、6、7分别连接芯片P2的1、2、3、4、5、6、7、8脚；芯片P2的第9脚接地GND，P2芯片的第10脚连接24V电源；芯片P2的18、17、16、15、14、13、12、11脚分别连接八通阀的Valve_0、Valve_1、Valve_2、Valve_3、Valve_4、Valve_5、Valve_6、Valve_7脚；所述的串口通讯模块包括芯片P3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，串口接头P4；芯片P3的9、11脚分别连接STM32单片机的43、42脚；芯片P3的12、15、16脚分别连接3.3V电源；芯片P3的第14脚连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接3.3V电源；芯片P3的13脚连接串口接头P4的第3脚，芯片P3的第8脚连接串口接头P4的第1脚；芯片P3的第7脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地GND；芯片P3的第6脚连接电容C4的一端；电容C4的另一端连接芯片P3的地5脚；芯片P3的第4脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接P3芯片的第2脚；芯片P3的第3脚连接电容C5的一端，电容C5的另一端接地GND；串口接头P4的第2脚接地GND；所述的4~20mA模数转换模块将水污染在线监仪的测量值也即输出的电流转换为数字信号；该采集模块便是用4mA表示0，用20mA表示信号的满刻度1000；所述的4~20mA模数转换模块包括芯片P5、电容C8、电容C9、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、串口接头P6、运算放大器U1、晶闸管WD1、二极管D1、保险丝F1；芯片P5的1、7、6、5脚分别和STM32单片机的28、26、33、27脚连接；芯片P5的第2脚连接2.5V电源，第4脚接地GND；芯片P5的第8脚连接5V电源，5V电源连接电容C8一端，电容C8另一端接地GND；芯片P5的第3脚连接运算放大器U1的第1脚，运算放大器U1的第1脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接5V电源；运算放大器U1的第8脚连接5V电源，运算放大器U1的第4脚接地GND；运算放大器U1的第2脚连接电阻R2的一端一起连接到5V电源，电阻R2的另一端接地GND；运算放大器U1的第3脚连接晶闸管WD1的一端，晶闸管WD1的另一端接地GND；电容C9的一端连接运算放大器U1的第3脚，电容C9的另一端接地GND；电阻R4的一端连接运算放大器U1的第3脚，电阻R4的另一端连接电阻R6、电阻R7、保险丝F1的一端，电阻R6、R7的另一端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地GND,保险丝F1的另一端连接串口接头P6的第1脚；电阻R7的另一端连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端连接串口接头P6的第2脚；所述的3G数据传输模块将经由串口通讯模块传送的信号发送到3G网络，并通过3G网络完整的存储在终端服务器中，计量人员通过该服务器可随时调取测量数据，从而达到远程计量的目的；所述的3G数据传输模块使用工业级CDMA2000?EV?DO模块；芯片P1采用NXP公司的74HC595，芯片P2采用STMicroelectronics公司的ULN2803，芯片P3采用TEXASNTRUMENTS公司的MAX3221，芯片P4采用MICROCHIP公司的MCP3002，STM32单片机采用STM32F103RET6。...
【技术特征摘要】
1.水污染源在线监测仪远程计量标准装置，主要由八通阀自动采集系统、水污染源在线监测仪、4~20Π1Α模数转换模块、3G数据传输模块、终端服务器组成，其特征在于: 所述的八通阀自动采集系统由控制电路以及硬件设备组成；所述硬件设备为八通阀，所述的八通阀有八个电磁阀分别对应八种标准液体通道，所述液体通道的通断都由控制电路对电磁阀进行控制，所述的标准液体包括重铬酸钾溶液、高锰酸钾溶液、四水合钥酸铵溶液、酒石酸锑钾溶液、硫酸银溶液、硫酸汞溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸锌溶液、尿素溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、无水乙醇或自来水；所述的控制电路包括八通阀切换电路模块和串口通讯模块组成，八通阀切换电路模块和串口通讯模块连接； 所述的八通阀切换电路包括芯片P1、芯片P2、电容Cl、电阻Rl ;芯片Pl的第8、13管脚分别接地GND，第16脚接5V电源；芯片Pl的第8脚连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端连接芯片Pl的第16脚；芯片Pl的第10脚连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接.5V电源；芯片Pl的12、11、10脚分别连接STM32单片机的41、40、39脚；芯片Pl的输出端.15、1、2、3、4、5、6、7分别连接芯片P2的1、2、3、4、5、6、7、8脚;芯片P2的第9脚接地GND，P2芯片的第10脚连接24V电源；芯片P2的18、17、16、15、14、13、12、11脚分别连接八通阀的Valve_0> Valve_l> Valve_2> Valve_3> Valve_4> Valve_5> Valve_6> Valve_7 脚； 所述的串口通讯模块包括芯片P3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，串口接头P4 ;芯片P3的9、11脚分别连接STM32单片机的43、42脚；芯片P3的12、15、16脚分别连接3.3V电源；芯片P3的第14脚连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接3.3V电源；芯片P3的13脚连接串口接头P4的第3脚，芯片P3的第8脚连接串口接头P4的第I脚；芯片P3的第7脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地GND ;芯片P3的第6脚连接电容C4的一端；电容C4的另一端连接芯片P3的地5脚；芯片P3的第4脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端连接P3...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙跃兵，俞醒言，邵建文，冯炫，
申请(专利权)人：浙江省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。