[发明专利]自动海水水质监测和水样分配系统

说明书

本发明公开了一种自动海水水质监测和水样分配系统。本系统总体架构分为三级，分别为嵌入式控制级，底层控制级和管道级。管道级为主要环节。自动采水采用立式多级离心泵取水。原样水进入原水池后，分为四路并行，第一路经电磁阀1进入多参数分析仪流通槽；第二路经电磁阀2进入总氮总磷流通槽；第三路经电磁阀3进入营养盐分析，在进入营养盐分析前经过多级过滤，前三路最后经各自支路调压阀后后经总路排出。原水池中多余原水经调压阀3后排出。

技术领域

本发明涉及海洋自动化装备领域，特别是涉及一种海水自动水质监测和水样分配系统领域。

背景技术

在相当长的一段时间内，海洋环境自动监测站内布设的水质类传感器以多参数水质仪为主，监测要素主要是温度、盐度、电导率、Ph、叶绿素、溶解氧等常规指标。

随着人类对海洋的进一步开发，要求测量和监测的指标日益增多，如营养盐、总磷、总氮、TOC、COD等。因此需要建设监测指标齐全、集成度高、智能化水平高的海洋环境自动监测站。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种自动水质监测及其自动水样分配，以解决自动水质监测系统的自动水质监测和水样自动分配问题。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种自动海水水质监测和水样分配系统，由一个嵌入式控制级系统(Ⅰ)接一个底层控制级系统(Ⅱ)连接一个管道级系统(Ⅲ)构成。实现对海水的水质自动监测和水样分配。

所述嵌入式控制级系统(Ⅰ)主要包括一个工控机，输入输出设备，与底层通信RS232串口线，电源等。RS232线负责工控机与底层单片机之间通信，输入输出设备用于人机交互，电源负责给系统供电。

所述底层控制级系统(Ⅱ)主要包括一个STM32单片机，底层电路等。RS232串口负责与工控机通信，底层电路与个传感器通信。

所述管道级系统(Ⅲ)主要包括一个原水池通过四条管道连接一个废水池，该四条管道为：

1)第一管道：其上依次装有一个电磁阀，一个多参数分析仪和一个调压阀；

2)第二管道：其上依次装有一个电磁阀，一个过滤器，一个营养盐分析仪和一个调压阀；

3)第三管道：其上装有一个调压阀；

4)第四管道：其上依次装有一个电磁阀，一个消解池，一个TN/TP/COD检测仪和一个调压阀。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和显著技术进步：整个系统分为三级，分工明确，嵌入式控制级负责人机交互等功能，底层控制级负责采集下层传感器数据及数据上传与上层命令下达，管道级系统利用电磁阀的开启与关闭，可以控制三路水路的开启与关闭。调压阀控制回路中的水压，水压超过预设值时，水路自动泄压排水。结构简单高效。

附图说明

图1是本发明的自动海水水质监测和水样分配系统总体架构图。

图2是管道级系统结构示意图。

图3是嵌入式控制级与底层控制级系统结构示意图。

具体实施方式

图1为水样分配系统总体架构，分为三级，分别为嵌入式控制级(Ⅰ)，底层控制级(Ⅱ) 和管道级(Ⅲ)。

1.嵌入式控制级系统

嵌入式控制级系统由一个工控机，输入输出设备，与底层通信RS232串口线，电源等组成。嵌入式控制级系统由工控机监视控制，包括对系统任务控制、各种海水分析仪器信号的采集的控制以及数据的上传等，同时还需要一个工业显示屏进行人机交互界面设计，并根据系统状态对系统动作做相应的调整，确保水质自动站自身的稳定运行。