專利名稱：再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供水管網(wǎng)的監(jiān)控技術，尤其涉及一種再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
目前隨著城市建設的迅速發(fā)展，城市淡水資源供應緊張的情況日益嚴重。因此，對 城市再生水的研究與利用目前國內(nèi)外日益?zhèn)涫苤匾暋Ｋ^的再生水，是指污水經(jīng)適當處理 后達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。從經(jīng)濟角度看，再生 水和海水淡化、跨流域調水相比具有明顯的成本優(yōu)勢。從環(huán)保角度看，污水再生利用有助于 改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。在技術方面，再生水在城市中的利用不存在任何技 術問題，目前的水處理技術可以將污水處理成達到人們生活所需要的水質標準，只是由于 人們的主觀偏見，目前大多數(shù)人對于再生水作為生活用水還難以接受。為實現(xiàn)優(yōu)質、安全、 高效的再生水供給目標，對再生水管網(wǎng)的水質、水壓的實時掌握變得十分重要。目前對于再生水管網(wǎng)的水質、水壓的實時監(jiān)測基本都是采用常規(guī)的供水管網(wǎng)監(jiān)控 技術，如自來水供水系統(tǒng)的監(jiān)控技術即在各個控制節(jié)點設置壓力表、取樣口，由人工進行 現(xiàn)場查表、并從取樣口采集水樣后再進行化驗測試，但這種方式不能及時的對再生水管網(wǎng) 的壓力、水質等情況作出判斷，實時性差，監(jiān)測效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，以及時對再生水管網(wǎng)的水 壓、水質等情況作出判斷，提高再生水管網(wǎng)的監(jiān)測效率。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控工作 站、VPN路由器和遠程監(jiān)控節(jié)點，其中所述遠程監(jiān)控節(jié)點，用于在線采集再生水管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量，并將 采集到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)無線發(fā)送至廣域網(wǎng)；所述VPN路由器，用于將所述水質、水壓和流量數(shù)據(jù)路由至所述廣域網(wǎng)指定的IP 地址，即所述監(jiān)控工作站；所述監(jiān)控工作站，用于接收水質、水壓和流量數(shù)據(jù)，將其進行顯示處理并保存。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述遠程監(jiān)控節(jié)點包括COD檢測儀，用于通過脈沖紫外光吸收法在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的化學需 氧量，將測量到的光電信號轉化成模擬量的化學需氧量數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊；壓力傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水壓，將測量到的模擬量的水 壓數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；流量傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水流量，將測量到的模擬量的 水流量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；SDI測試儀，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的污染指數(shù)，將測量到的模擬量的 污染指數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；
TOD檢測儀，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的總有機碳含量，將測量到的模擬 量的總有機碳含量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；余氯檢測儀，用于通過玻璃電極法在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的含氯量，將測 量到的模擬量的含氯量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；多合一水質傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的溶解氧、PH值、電導率、 溫度和濁度，將測量到的模擬量的溶解氧、PH值、電導率、溫度和濁度數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU 模塊；所述RTU模塊，用于將來自所述COD檢測儀、所述壓力傳感器、所述流量傳感器、所 述SDI測試儀、所述TOD檢測儀、所述余氯檢測儀和所述多合一水質傳感器的模擬量數(shù)據(jù)轉 換成對應的開關量數(shù)據(jù)傳輸至GPRS模塊；所述GPRS模塊，用于將所述RTU模塊發(fā)送的開關量數(shù)據(jù)發(fā)送至廣域網(wǎng)；蓄電池，用于向所述COD檢測儀、所述壓力傳感器、所述流量傳感器、所述SDI測試 儀、所述余氯檢測儀、所述多合一水質傳感器、所述RTU模塊和所述GPRS模塊供電。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述遠程監(jiān)控節(jié)點還包括與所述RTU模塊連接的井蓋監(jiān)視裝置，所述井蓋監(jiān)視裝置由安裝在再生水管網(wǎng)的 檢測井的井蓋內(nèi)層上的電子鎖和報警器構成，所述遠程監(jiān)控節(jié)點安裝在所述檢測井內(nèi)，當 需要打開所述井蓋時，通過所述電子鎖輸入開啟口令向所述監(jiān)控工作站發(fā)送開啟請求，由 所述監(jiān)控工作站驗證所述開啟口令后遠程開啟所述電子鎖同時消隱所述報警器的報警，當 所述井蓋被用外力強制性非法打開時，所述報警器發(fā)出報警信號并將其發(fā)送至所述監(jiān)控工 作站。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)控工作站上安裝有CitectSCADA工控 模塊，用于將所述監(jiān)控工作站接收到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)生成對應的報表和/或圖像 在所述監(jiān)控工作站的顯示屏上顯示并存儲。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)還包括打印機，用于根據(jù)所述監(jiān)控工作站的打印指令打印輸出所述報表和/或圖像。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述遠程監(jiān)控節(jié)點設有一個或多個。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)控工作站設有一個或多個，當所述監(jiān) 控工作站設有多個時，每個所述監(jiān)控工作站通過交換機與所述VPN路由器連接。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)通過遠程監(jiān)控節(jié)點實現(xiàn)自動實時采集再生水 管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)并將其遠程傳輸至監(jiān)控工作站，從而及時的對再生 水管網(wǎng)的水壓、水質等情況作出了判斷，并且這種無人值守的自動化采集再生水管網(wǎng)中再 生水的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)的方式不僅提高了監(jiān)控再生水管網(wǎng)的效率，而且降低了工作 人員的勞動強度。


圖1為本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的結構框圖；圖2為圖1中再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的遠程監(jiān)控節(jié)點的結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述參考圖1所示，本實施例的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)包括若干個監(jiān)控工作站11， VPN路由器12、若干個遠程監(jiān)控節(jié)點2、交換機13和打印機14，其中遠程監(jiān)控節(jié)點2用于 在線采集再生水管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量，并將采集到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)無 線發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡(也可以采用其他無線廣域網(wǎng)如WCDMA、TD-SCDMA等)。VPN路由器12 用于將水質、水壓和流量數(shù)據(jù)路由至GPRS網(wǎng)絡指定的IP地址，即對應的監(jiān)控工作站11，該 VPN路由器12為使用DES和3DES加密算法的全IPkc VPN路由器，支持MD5和SHA驗證算 法，可創(chuàng)建多達50條同步IPkcVPN隧道，其將從GPRS網(wǎng)絡獲取的多渠道的數(shù)據(jù)通過交換 機13發(fā)送至監(jiān)控工作站11。監(jiān)控工作站11用于接收水質、水壓和流量數(shù)據(jù)，將其進行顯示 處理并保存，該監(jiān)控工作站11上安裝有CitectSCADA工控軟件用于將監(jiān)控工作站11接收 到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)生成對應的報表和/或圖像在監(jiān)控工作站11的顯示屏上顯示并 存儲。打印機14用于根據(jù)監(jiān)控工作站11的打印指令打印輸出報表和/或圖像。上述監(jiān)控 工作站11和遠程監(jiān)控節(jié)點2的具體數(shù)量可根據(jù)需要和再生水管網(wǎng)的規(guī)模而定，例如，如果再 生水管網(wǎng)的需要分區(qū)管理，對于每個分區(qū)的則需要有一個監(jiān)控工作站11，而如果再生水管網(wǎng) 的規(guī)模很大，需要監(jiān)控的監(jiān)控點則要適當增多，所需遠程監(jiān)控節(jié)點2的數(shù)量也就隨之增多。結合圖2所示，其中，遠程監(jiān)控節(jié)點2包括C0D檢測儀201、壓力傳感器202、流量 傳感器203、由安裝在再生水管網(wǎng)的檢測井的井蓋內(nèi)層上的電子鎖和報警器構成的井蓋監(jiān) 視裝置204(通常遠程監(jiān)控節(jié)點2安裝在在再生水管網(wǎng)的檢測井內(nèi))、SDI測試儀205、多合 一水質傳感器206、余氯檢測儀207、RTU模塊208、GPRS模塊209、T0D檢測儀210和蓄電池 201，其中C0D檢測儀201用于通過脈沖紫外光吸收法在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的化 學需氧量，將測量到的光電信號轉化成模擬量的化學需氧量數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊208。壓力 傳感器202用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水壓，將測量到的模擬量的水壓數(shù)據(jù)傳輸 至RTU模塊208。流量傳感器203用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水流量，將測量到的 模擬量的水流量數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊208。SDI測試儀205用于在線測量再生水管網(wǎng)中再 生水的污染指數(shù)，將測量到的模擬量的污染指數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊208。TOD檢測儀310 用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的總有機碳含量，將測量到的模擬量的總有機碳含量數(shù) 據(jù)傳輸至RTU模塊208。余氯檢測儀207用于通過玻璃電極法在線測量再生水管網(wǎng)中再生 水的含氯量，將測量到的模擬量的含氯量數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊208。多合一水質傳感器206 用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的溶解氧、PH值、電導率、溫度和濁度，將測量到的模擬 量的溶解氧、PH值、電導率、溫度和濁度數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊208。井蓋監(jiān)視裝置204用于 當需要打開井蓋時通過電子鎖輸入開啟口令向監(jiān)控工作站11發(fā)送開啟請求，由監(jiān)控工作 站11驗證開啟口令后遠程開啟電子鎖同時消隱報警器的報警，當井蓋被用外力強制性非 法打開時，報警器發(fā)出模擬量的報警信號并將其發(fā)送至監(jiān)控工作站11，從而保證遠程監(jiān)控 節(jié)點2各個儀表設備的安全。RTU模塊208用于將來自COD檢測儀201、壓力傳感器202、 流量傳感器203、SDI測試儀205、余氯檢測儀207、多合一水質傳感器206和井蓋監(jiān)視裝置 204的模擬量數(shù)據(jù)轉換成對應的開關量數(shù)據(jù)通過RS2032接口傳輸至GPRS模塊209。GPRS 模塊209用于RTU模塊208發(fā)送的開關量數(shù)據(jù)發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡。蓄電池201用于向COD 檢測儀201、壓力傳感器202、流量傳感器203、SDI測試儀205、余氯檢測儀207、多合一水質傳感器206、井蓋監(jiān)視裝置204、RTU模塊208和GPRS模塊209供電，該蓄電池201還具有 低電壓報警功能，報警信號可傳輸至監(jiān)控工作站11，提醒工作人員及時更換蓄電池201或 對其進行充電。本領域技術人員可以理解，實施例中的裝置中的各個模塊可以按照實施例描述分 布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中，例 如在再生水管網(wǎng)的兩個主干管的交叉處設置遠程監(jiān)測節(jié)點時，需要在遠程監(jiān)測節(jié)點中另增 加一套壓力傳感器、流量傳感器、COD監(jiān)測儀、SDI測試儀、多合一水質傳感器和余氯監(jiān)測 儀，以便于能夠對這兩個主干管分別進行水質、水壓的在線監(jiān)測。本領域技術人員還可以理 解，上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊，例如具有監(jiān) 測再生水的溶解氧、PH值、溫度等參數(shù)的多合一水質傳感器，可以進一步拆分成若干個每個 具有獨立監(jiān)測功能的水質傳感器。以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進 行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方 案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控工作站、VPN路由器和遠程 監(jiān)控節(jié)點，其中所述遠程監(jiān)控節(jié)點，用于在線采集再生水管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量，并將采集 到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)無線發(fā)送至廣域網(wǎng)；所述VPN路由器，用于將所述水質、水壓和流量數(shù)據(jù)路由至所述廣域網(wǎng)指定的IP地址， 即所述監(jiān)控工作站；所述監(jiān)控工作站，用于接收水質、水壓和流量數(shù)據(jù)，將其進行顯示處理并保存。
2.根據(jù)權利要求1所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程監(jiān)控節(jié)點 包括COD檢測儀，用于通過脈沖紫外光吸收法在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的化學需氧量， 將測量到的光電信號轉化成模擬量的化學需氧量數(shù)據(jù)傳輸至RTU模塊；壓力傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水壓，將測量到的模擬量的水壓數(shù) 據(jù)傳輸至所述RTU模塊；流量傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的水流量，將測量到的模擬量的水流 量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；SDI測試儀，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的污染指數(shù)，將測量到的模擬量的污染 指數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；TOD檢測儀，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的總有機碳含量，將測量到的模擬量的 總有機碳含量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；余氯檢測儀，用于通過玻璃電極法在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的含氯量，將測量到 的模擬量的含氯量數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊；多合一水質傳感器，用于在線測量再生水管網(wǎng)中再生水的溶解氧、PH值、電導率、溫度 和濁度，將測量到的模擬量的溶解氧、PH值、電導率、溫度和濁度數(shù)據(jù)傳輸至所述RTU模塊； 所述RTU模塊，用于將來自所述COD檢測儀、所述壓力傳感器、所述流量傳感器、所述 SDI測試儀、所述TOD檢測儀、所述余氯檢測儀和所述多合一水質傳感器的模擬量數(shù)據(jù)轉換 成對應的開關量數(shù)據(jù)傳輸至GPRS模塊；所述GPRS模塊，用于將所述RTU模塊發(fā)送的開關量數(shù)據(jù)發(fā)送至廣域網(wǎng)； 蓄電池，用于向所述COD檢測儀、所述壓力傳感器、所述流量傳感器、所述SDI測試儀、 所述余氯檢測儀、所述多合一水質傳感器、所述RTU模塊和所述GPRS模塊供電。
3.根據(jù)權利要求2所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程監(jiān)控節(jié)點 還包括與所述RTU模塊連接的井蓋監(jiān)視裝置，所述井蓋監(jiān)視裝置由安裝在再生水管網(wǎng)的檢 測井的井蓋內(nèi)層上的電子鎖和報警器構成，所述遠程監(jiān)控節(jié)點安裝在所述檢測井內(nèi)，當需 要打開所述井蓋時，通過所述電子鎖輸入開啟口令向所述監(jiān)控工作站發(fā)送開啟請求，由所 述監(jiān)控工作站驗證所述開啟口令后遠程開啟所述電子鎖同時消隱所述報警器的報警，當所 述井蓋被用外力強制性非法打開時，所述報警器發(fā)出報警信號并將其發(fā)送至所述監(jiān)控工作 站。
4.根據(jù)權利要求3所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控工作站上 安裝有CitectSCADA工控模塊，用于將所述監(jiān)控工作站接收到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)生成對應的報表和/或圖像在所述監(jiān)控工作站的顯示屏上顯示并存儲。
5.根據(jù)權利要求4所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述再生水管網(wǎng)在 線監(jiān)測系統(tǒng)還包括打印機，用于根據(jù)所述監(jiān)控工作站的打印指令打印輸出所述報表和/或圖像。
6.根據(jù)權利要求5所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程監(jiān)控節(jié)點 設有一個或多個。
7.根據(jù)權利要求6所述的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控工作站設 有一個或多個，當所述監(jiān)控工作站設有多個時，每個所述監(jiān)控工作站通過交換機與所述VPN 路由器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控工作站、VPN路由器和遠程監(jiān)控節(jié)點，其中，所述遠程監(jiān)控節(jié)點，用于在線采集再生水管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量，并將采集到的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)無線發(fā)送至廣域網(wǎng)；所述VPN路由器，用于將所述水質、水壓和流量數(shù)據(jù)路由至所述廣域網(wǎng)指定的IP地址，即所述監(jiān)控工作站；所述監(jiān)控工作站，用于接收水質、水壓和流量數(shù)據(jù)，將其進行顯示處理并保存。本發(fā)明的再生水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)通過遠程監(jiān)控節(jié)點實現(xiàn)自動實時采集再生水管網(wǎng)中再生水的水質、水壓和流量數(shù)據(jù)并將其遠程傳輸至監(jiān)控工作站，及時的對再生水管網(wǎng)的水壓、水質等情況作出了判斷，提高了監(jiān)控再生水管網(wǎng)的效率。
文檔編號H04L12/46GK102045381SQ20101050607
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月13日
發(fā)明者石曄, 胡杰 申請人:北京博大水務有限公司