[实用新型]乡镇饮用水源污染红外监测预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乡镇饮用水源污染红外监测预警系统，借助鱼类的异常行为对饮用水源毒性污染进行实时监测，适合乡镇自来水厂选用，属于智能化污染监测技术领域。 

背景技术

目前已有许多理化方法用来监测饮用水源水质，但是对大量的不明毒物污染依然是无能为力的。一旦饮用水源遭受毒性污染而没有被及时发现，将造成无法估量的人员及生态损失。经检索，目前饮用水监测方法主要有以下三种：1）、最早采用的是光学方法。光栅栏法和计算机图像处理法都比较成熟，德国BBE公司和日本正兴公司的产品具有代表性。BBE公司的Toxprotect64属于光栅栏法， Fish toximter属于计算机图像处理法,日本正兴公司的产品属于计算机图像处理法，但是价格都较为昂贵，在数十万至百万元左右，大量的乡镇自来水厂难以承受。2）、采用的电磁学方法。主动电极法比较成熟，但对鱼有干扰；被动电极法比较先进，但不成熟。德国Limco公司的MFB属于主动电极法，在一对电极中加高频电场，鱼类游泳会引起水体阻抗变化，另一对电极将感应到变化。中科院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室对Limco公司的方法作了改进，也采用主动电极法，但仍然存在价格昂贵，在十万元左右。美国陆军环境卫生研究中心开发了一套监测饮用水系统水质的早期预警系统。研究人员让每条鱼在装有两个电极的塑料箱内游动两周，电极可传感鱼肌肉运动时发出的电信号。一旦水中出现毒物污染，鱼的生存指标就会发生变化，偏离正常值，偏离的多少与水中的毒物浓度有关。这种方法属于被动电极法。3）、扬州大学最初采用矢量水听器对鱼游泳、呼吸和心跳进行监测，对鱼本身无干扰，但外界对传感器干扰影响很大。 

发明内容

综上所述，目前已有许多理化方法用来监测饮用水源水质，但是对大量的不明毒物污染依然是无能为力的。在化学药品种类越来越复杂的情况下，普通的理化监测方法已经没法满足需要，而目前市场上采用光学、磁学等方法进行监测的设备普遍价格较为昂贵，部分设备在监测的同时对水体中的鱼类有影响，会给监测结果带来误差。本实用新型的目的是克服现有采用光学、磁学等方法进行监测所存在的各种不足，实现对鱼类没有影响、监测结果更为准确、成本较低的适合乡镇自来水厂选用的一种乡镇饮用水源污染红外监测预警系统。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种乡镇饮用水源污染红外监测预警系统，其特征是，所述系统包括上部、下部仪器容器和中部试验容器，上部、下部仪器容器和中部试验容器经螺栓连接；中部试验容器侧壁上开有若干通孔，试验容器内水体与外部相通；上部仪器容器中放置红外线发射电路；下部仪器容器中放置红外线接收电路、单片机控制电路和直流电源电路。 

所述的中部试验容器为圆柱形结构，中部试验容器的顶面和底面均设置遮光筛板，遮光筛板不透明，遮光筛板上面有对应红外线发射电路中各路红外线发射单元电路红外线发射二极管的通孔，上下遮光筛板的通孔相对应。 

上部仪器容器的底部、下部仪器容器的顶部设置盖板，盖板采用透明的有机玻璃材料， 

所述的红外线发射电路由十六路红外线发射单元电路组成，各路红外线发射单元电路由限流电阻和串接的红外线发射二极管构成，限流电阻的一端接电源，红外线发射二极管的负极接地。

所述直流电源电路设置在上部容器内，通过容器上开孔将导线连接下部容器内的电路，容器壁上的孔用防水胶密封。 

所述的红外线接收电路由十六路红外线接收单元电路组成；各路红外线接收单元电路由限流电阻和串接的红外接收管，运算放大器U2A、U2B，电阻R3、R11、R12，电位器R13组成；运算放大器U2A、U2B采用LM324，红外接收管的负极接电源，限流电阻的一端接地，红外接收管的接收信号接运算放大器的U2A的第3脚，U2B用作比较器，其第7脚的信号输出接单片机控制电路，运算放大器U2A、U2B的第4脚接电源，第11脚接地，U2B的第6接电位器R13的可变端，电位器R13的一端接电源，另一端接地，运算放大器U2A、U2B采用LM324。