水质检测系统及水质检测的方法

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种水质检测系统及水质检测的方法。

背景技术

在工业生产过程中，经常需要将水作为原材料、作为工质、作为废弃物等。参与不同生产过程的水，对其品质要求也各不相同。不达标的水进入生产过程后，会影响产品质量和引发生产安全事故。因此有必要对工业用水进行包括物理、化学、生物等特性参数的检测。

目前公开的水质检测方法和装置，能够较好地对理化生特性中的一种参数进行检测。若需要检测另一种参数，则需要使用另一套检测方法和装置。而工业生产过程中，往往要求同时检测多种参数。因此就需要在工业现场布置多套检测装置，这会导致生产成本增多。更为重要的是，布置多套检测装置后，需要对多套装置分别进行人工抄表，效率低下且不方便实时分析，不利于用户快速做出用水决策。

发明内容

本发明实施例的目的之一是提供一种水质检测系统，旨在至少解决现有水质检测效率低等问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

水质检测系统，包括：

至少一套采样装置，每套所述采样装置具有第一进样端和第一出样端；

分样装置，所述分样装置具有第二进样端和至少两个第二出样端，所述第二进样端与所述第一出样端连通；

至少两套分析装置，所述分析装置的数量和所述第二出样端的数量相同，且每套所述分析装置与其中一个所述第二出样端连通；

控制装置，所述控制装置与所述采样装置、所述分样装置及所述分析装置分别连接以控制所述采样装置、所述分样装置以及所述分析装置工作。

在一种实施方式中，所述水质检测系统还包括第一回收装置，每套所述采样装置都包括输入管、检测装置、第一换向阀、分样输送管和第一回收输送管，所述检测装置设于所述输入管上以用于检测水样的参数，所述输入管通过所述第一换向阀换向连接所述分样输送管和所述第一回收输送管，所述分样输送管远离所述第一换向阀的端部与所述第二进样端连通，所述第一回收输送管远离所述第一换向阀的端部与所述第一回收装置连通；

所述控制装置与所述检测装置通讯连接，以用于根据所述检测装置反馈的信息控制所述第一换向阀导通所述输入管和所述分样输送管或者导通所述输入管和所述第一回收输送管。

在一种实施方式中，所述检测装置包括温度传感器和/或压力传感器；且/或，

每套所述采样装置都包括两条以上的所述输入管，且所述检测装置、所述第一换向阀、所述分样输送管及所述第一回收输送管的数量与所述输入管的数量相同，每条所述输入管上分别设有一个所述检测装置。

在一种实施方式中，所述分样装置还包括数量与所述采样装置数量相同的分样组件，所述第二进样端的数量与所述采样装置的数量相同，且每个所述第二进样端分别通过一个所述分样组件换向连接各所述第二出样端。

在一种实施方式中，所述水质检测系统还包括第一回收装置，每个所述分样组件都包括数量与所述分析装置的数量相同的第二换向阀、一条第二回收输送管以及用于将各所述第二换向阀依次串联的分流管，所述分流管的数量比所述第二换向阀的数量少一条；所述第二进样端通过一个所述第二换向阀换向连接一个所述第二出样端和一条所述分流管，所述分流管通过另一个所述第二换向阀换向连接另一个所述第二出样端和另一条所述分流管或者换向连接另一个所述第二出样端和所述第二回收输送管，所述第二回收输送管之远离所述第二换向阀的端部与所述第一回收装置连接。

在一种实施方式中，所述水质检测系统还包括第一回收装置和第二回收装置；每套所述分析装置都包括第一分析管、流通池、第二分析管、分析仪、第三回收输送管和废液排放管；

所述流通池具有进样口、出样口和溢流口；

所述第一分析管连通所述第二出样端和所述进样口；所述第二分析管连通所述出样口和所述分析仪；所述第三回收输送管连通所述溢流口和所述第一回收装置；所述废液排放管连通所述分析仪与所述第二回收装置；

所述控制装置与所述分析仪通讯连接，以用于采集所述分析仪分析得到的样品信息。

在一种实施方式中，每套所述分析装置还包括流量传感器和节流阀，所述流量传感器和所述节流阀都设于所述第一分析管上，且所述节流阀设于所述流量传感器与所述进样口之间；所述控制装置与所述流量传感器、所述节流阀及所述分析仪分别通讯连接，并根据所述流量传感器反馈的信息控制所述节流阀工作。

在一种实施方式中，所述水质检测系统还包括人机交互装置和用于与远程服务器通讯连接的网关，所述人机交互装置与所述控制装置连接，所述网关与所述控制装置连接。

本发明实施例的目的之二是提供一种水质检测的方法。

所述水质检测的方法，包括以下步骤：

控制至少一套采样装置进行水样的采集；

控制分样装置将所述采样装置采集的水样引流至至少两套分析装置；

控制两套分析装置分别对流入所述分析装置的所述水样进行检测。

在一种实施方式中，所述控制至少一套采样装置进行水样的采集包括：

控制水样从输入管输入所述采样装置内；

获取检测装置对所述输入管输送之水样的参数反馈信息，判断所述输入管输送之水样的参数是否在预设阈值内，如果在预设阈值内，则控制所述第一换向阀将所述输入管输送的水样导流至与所述分样装置连通的分样输送管；如果不在预设阈值内，则控制所述第一换向阀将所述输入管输送的水样导流至与第一回收装置连通的第一回收输送管。

在一种实施方式中，所述控制分样装置将所述采样装置采集的水样引流至至少两套分析装置包括：

控制所述分样装置中至少两个第二换向阀将所述分样输送管输送的水样进行分流，使所述水样分成至少两条支流，且每条所述支流从所述第二出样端流入一套所述分析装置。

本发明的有益效果为：

本发明实施例提供的水质检测系统及水质检测的方法，能够一次输入多个水样，并且可以实现一次性对一个水样进行多个参数的分析检测，同时还能够由控制装置自动生成检测得到的水样参数结果，不仅可以缩短水样检测的时间，而且还可以节省设备投入的成本，同时无需人工抄表，节省了大量的人力，为工业过程水等水质的综合分析带来了极大的便利，提高了水质检测的效率；此外，由于本发明的水质检测系统可以一次性测量多个参数，比现有一套装置只能检测一个参数便捷，水质检测系统安装占用的空间得到大幅度的缩小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水质检测系统示意图；

图2为本发明实施例提供的水质检测系统的控制示意图；

图3为本发明实施例提供的采样装置的简化示意图；

图4为本发明实施例提供的分样装置的简化示意图；

图5为本发明实施例提供的分析装置的简化示意图；

图6为本发明实施例提供的水质检测系统的控制关系示意图；

图7为本发明实施例提供的水质检测的方法流程示意图；

图8为本发明实施例提供的采样装置的工作流程示意图；

图9为本发明实施例提供的分样装置和分析装置的工作流程示意图。

附图标记：

1、水质检测系统；

11、采样装置；1101、第一进样端；1102、第一出样端；111、输入管；112、检测装置；1121、温度传感器；1122、压力传感器；113、第一换向阀；114、分样输送管；115、第一回收输送管；

12、分样装置；1201、第二进样端；1202、第二出样端；121、分样组件；1211、第二换向阀；1212、第二回收输送管；1213、分流管；

13、分析装置；131、第一分析管；132、流通池；1321、进样口；1322、出样口；1323、溢流口；133、第二分析管；134、分析仪；135、第三回收输送管；136、废液排放管；137、流量传感器；138、节流阀；

14、控制装置；15、第一回收装置；16、第二回收装置；17、人机交互装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示为本发明实施例提供的水质检测系统1的结构示意图，图8至图9为本发明实施例提供的水质检测的方法流程示意图。

请参阅图1和图2，本实施例的水质检测系统1包括采样装置11、分样装置12、分析装置13、控制装置14、第一回收装置15、第二回收装置16以及人机交互装置17。其中，采样装置11的数量至少为一套，每套采样装置11都具有第一进样端1101和第一出样端1102；分样装置12具有第二进样端1201和至少两个第二出样端1202，并且第二进样端1201与第一出样端1102连通；分析装置13的数量至少为两套，并且分析装置13的数量和第二出样端1202的数量相同，每套分析装置13与其中一个第二出样端1202连通；第一回收装置15与每套采样装置11、分样装置12以及每套分析装置13都分别连通，以用于回收每套采样装置11、分样装置12以及每套分析装置13中的水样；第二回收装置16与每套分析装置13都连通，以用于回收经每套分析装置13分析后的水样；控制装置14与每套采样装置11、分样装置12以及每套分析装置13都连接以控制每套采样装置11、分样装置12以及分析装置13工作，同时控制装置14还与人机交互装置17连接，从而实现对水质检测系统1人机交互的操控。

请参阅图3、图1及图6，每套采样装置11包括都包括输入管111、检测装置112、第一换向阀113、分样输送管114和第一回收输送管115。其中，检测装置112设于输入管111上以用于检测进入采样装置11之水样的参数，输入管111通过第一换向阀113换向连接分样输送管114和第一回收输送管115，输入管111远离第一换向阀113的端部为第一进样端1101，分样输送管114远离第一换向阀113的端部与第二进样端1201连通(即第一出样端1102与第二进样端1201连通)，第一回收输送管115远离第一换向阀113的端部与第一回收装置15连通。控制装置14与检测装置112通讯连接，以根据检测装置112反馈的信息控制第一换向阀113导通输入管111和分样输送管114或者导通输入管111和第一回收输送管115。在一些实施方式中，第一换向阀113为三通电磁阀，通过三通电磁阀，可以方便控制进入输入管111的水样是流至分样输送管114还是流至第一回收输送管115。在一些实施方式中，检测装置112包括温度传感器1121和压力传感器1122，温度传感器1121和压力传感器1122沿着水样的流动方向设置在输入管111上，温度传感器1121用于探测输入管111中的水样的温度，压力传感器1122则用于探测输入管111中的水样的水压，并将检测到的温度和水压传输至控制装置14。

请参阅图1、图2和图3，在一些实施方式中，每套采样装置11都包括两条以上的输入管111，且检测装置112的数量与输入管111的数量相同，每个检测装置112对应设置在一条输入管111上；第一换向阀113的数量与输入管111的数量相同；分样输送管114的数量与输入管111的数量相同；第一回收输送管115的数量与输入管111的数量相同。图3所示的为输入管111的数量为三条的情况，在本发明实施例中，每套采样装置11的输入管111不局限于三条，可以根据水质检测的需要，增设更多的输入管111数量，使得采样装置11具有更多的第一进样端1101，便于采集多种水样。图2所示的是包括三套采样装置11并列的水质检测系统1，但本发明的水质检测系统1的采样装置11不局限于三套，n套并列均可行，其中n为正整数。

请参阅图1和图4，分样装置12包括分样组件121，并且分样组件121的数量与采样装置11的数量相同，第二进样端1201的数量与采样装置11的数量相同，且每个第二进样端1201分别通过一个分样组件121换向连接各个第二出样端1202。

请参阅图1和图4及图6，在一些实施方式中，每个分样组件121都包括第二换向阀1211、第二回收输送管1212和分流管1213，其中，第二换向阀1211的数量与分析装置13的数量相同，第二回收输送管1212的数量为一条，分流管1213的数量比第二换向阀1211的数量少一条，所有的分流管1213用于将多个第二换向阀1211依次串联。第二进样端1201通过一个第二换向阀1211换向连接一个第二出样端1202和一条分流管1213，分流管1213则通过另一个第二换向阀1211换向连接另一个第二出样端1202和另一条分流管1213或者换向连接另一个第二出样端1202和第二回收输送管1212，第二回收输送管1212之远离第二换向阀1211的端部与第一回收装置15连接。控制装置14和第二换向阀1211通讯连接，从而控制第二换向阀1211的工作。

为说清楚分样装置12的结构和连接关系，图4示意了分样装置12包括三个分样组件121的简化示意图，并且示意的每个分样组件121包括三个第二换向阀1211、一条第二回收输送管1212以及两条分流管1213，对应地，示意中一共有三个第二出样端1202，将三个第二换向阀1211按照串联的前后顺序命名为第一个第二换向阀1211、第二个第二换向阀1211和第三个第二换向阀1211；将两条分流管1213按照串联的前后顺序命名为第一条分流管1213、第二条分流管1213；将三个第二出样端1202按照第二换向阀1211的先后顺序命名为第一个第二出样端1202、第二个第二出样端1202和第三个第二出样端1202，则，第二进样端1201通过第一个第二换向阀1211换向连接第一个第二出样端1202和第一条分流管1213，第一条分流管1213远离第一个第二换向阀1211的一端通过第二个第二换向阀1211换向连接第二个第二出样端1202和第二条分流管1213，第二条分流管1213远离第二个第二换向阀1211的一端通过第三个第二换向阀1211换向连接第三个第二出样端1202和第二回收输送管1212。本发明的实施例中，第二换向阀1211的数量、分流管1213的数量、采样装置11的数量以及第二出样端1202的数量以及分析装置12的数量有以下的关系：第二换向阀1211的数量为n个，分流管1213的数量为n-1条，采样装置11的数量为n套，第二出样端1202的数量为n个，分析装置12的数量为n，n为不小于3的整数，均可以按照图4所示意的连接关系进行延伸扩展，在此不再展开赘述。在一些实施方式中，第二换向阀1211为三通电磁阀。

请参阅图5和图1及图6，每套分析装置13都包括第一分析管131、流通池132、第二分析管133、分析仪134、第三回收输送管135和废液排放管136；流通池132具有进样口1321、出样口1322和溢流口1323。具体地，第一分析管131连通第二出样端1202和进样口1321，从而使得从分样装置12的第二出样端1202流入第一分析管131的水样从进样口1321流至流通池132；第二分析管133则连通出样口1322和分析仪134，从而使得流入流通池132内的水样被输送至分析仪134中进行分析，废液排放管136连通分析仪134与第二回收装置16，使得经过分析仪134分析的水样被回收，避免分析后的水样随意流动而影响水质检测系统1；第三回收输送管135连通溢流口1323和第一回收装置15，从而可以将流入流通池132内的过量水样回收，避免水样溢流至水质检测系统1中而影响水质检测系统1。控制装置14与分析仪134通讯连接，以用于控制分析仪134的工作并反馈分析仪134分析得到的水样的信息。

请参阅图5和图6，在一些实施方式中，每套分析装置13还包括流量传感器137和节流阀138，其中流量传感器137和节流阀138都设于第一分析管131上，且节流阀138设于流量传感器137与进样口1321之间，即流量传感器137和节流阀138沿着第一分析管131之水流的方向设置在第一分析管131上；控制装置14与流量传感器137、节流阀138分别通讯连接，以收集流量传感器137探测得到的水样流量信息，并根据反馈的水样流量的信息，控制节流阀138工作，如当水样流量小时，则调节节流阀138，使得流量增大；当水样流量大时，调节节流阀138，使得流量变小。

请参阅图6，水质检测系统1中，还包括网关(图中未标示)，网关与控制装置14连接以与远程服务器通讯连接，从而可以实现远程控制，如可以借助终端设备与远程服务器连接，通过终端设备来控制水质检测系统1的工作并获取水质检测系统1反馈的水样信息。通过人机交互装置17或者终端设备，可以获得水质检测系统1的信息，包括各种仪表状态信息、预警信息、实时数据信息、历史数据信息、生成报表、刷新数据、维护管理等，极大地方便水质的检测，同时还节省人力物力。

请参阅图6，人机交互装置17提供显示、触控、声光指示灯人机交互方法，通过人机交互装置17，操作人员可以查看水质检测系统1对各个水质分析得到的参数的历史数据，也可以调控控制装置14的内部参数。

由于远程服务器远离现场的场所，其通过以太网与控制装置14连接。远程服务器安装有服务器专用的操作系统，并在操作系统上运行与控制装置14相适应的服务软件，服务软件提供了图形化操作界面。操作人员可以在远离水样采集现场的场所，通过网络读取控制装置14的内部数据和写入控制装置14的内部参数。

终端设备通常为智能手机、平板电脑等移动设备，通过以太网与远程服务器连接。终端设备上可运行与远程服务器相适应的应用软件，可以使用远程服务器提供的网络发布服务。应用软件提供图形化的操作界面，操作人员可以在远离水样采集现场的非固定场所，随时随地地通过网络读取控制装置14的内部数据。

远程服务器上安装的信息服务平台程序所包含的子模块有仪器状态子模块、预警信息子模块、实时数据子模块、历史数据子模块、报表生成子模块、刷新数据子模块、维护管理子模块以及参数管理子模块等，每个子模块实现的功能如下：

仪器状态子模块：对仪器状态信息进行实时监控，以显著的方式突出异常状态，同时异常的仪器状态信息将通过预警信息发布的方式提醒相关人员。

预警信息子模块：包括水质检测参数阈值预警和仪器状态预警两类信息。预警信息通过界面弹窗的方式展示，用户可手动关闭弹窗或选择进入预警信息页面。在该页面中，可查看历史预警信息并对这些信息进行处理，被处理的信息不再在首页显示。

实时数据子模块：展示最新的一项水质参数分析结果数据，若数据超过设定阈值，则以显著的方式突出显示。

历史数据子模块：用户可在该模块中查询任意时间段的水质参数分析结果数据，数据以表格和折线图的形式显示。

报表生成子模块：用户可在该模块中按年度、季度、月、周等时间跨度，结合自由组合的不同水源和参数结果生成报表，并可生成对应的二维码以共享该报表。

刷新数据子模块：平台首页实时数据在一定时间间隔后刷新，该值由用户设定，用户可点击界面上的刷新数据按钮手动刷新。

维护管理子模块：用户可在该模块中录入和查询维护信息。

参数管理子模块：用户可在该模块中对检测参数信息进行管理，包括参数的名称、检测方法、检测范围、测量精度、检测限等参数等。

在上述水质检测系统1的基础上，本发明实施例还提供利用上述水质检测系统1进行的水质检测的方法。

请参阅图7、图1及图6，该水质检测的方法包括以下步骤：

控制至少一套采样装置11进行水样的采集；

控制分样装置12将采样装置11采集的水样引流至至少两套分析装置13；

控制两套分析装置13分别对流入的水样进行检测。

请参阅图8、图3及图6，上述控制至少一套采样装置11进行水样的采集步骤包括：

控制水样从输入管111输入采样装置11内；

获取检测装置112对输入管111输送之水样的参数反馈信息，判断输入管111输送之水样的参数是否在预设阈值内，如果在预设阈值内，则控制第一换向阀113将输入管111输送的水样导流至与分样装置12连通的分样输送管114中；如果不在预设阈值内，则控制第一换向阀113将输入管111输送的水样导流至与第一回收装置15连通的第一回收输送管115中。

请参阅图9、图4、图5及图6，上述控制分样装置12将采样装置11采集的水样引流至至少两套分析装置13的步骤包括：

控制分样装置12中至少两个第二换向阀1211将分样输送管114输送的水样进行分流，使水样分成至少两条支流，且每条支流从一个第二出样端1202流入对应的一套分析装置13中。进入分析装置13的水样，在流经第一分析管131时，控制装置14获取第一分析管131输送之水样的流量参数，如果流量参数在预设阈值内，则控制水样流至流通池132中，并经过第二分析管133输送至分析仪134中进行分析，分析仪134分析得到的水样数据反馈给控制装置14，由控制装置14将分析仪134得到的数据信息进行分析、汇总等；如果流量参数不在预设阈值内，则控制装置14调节第一分析管131输送之水样的流量，使得第一分析管131输送的水样在预设阈值内，从而有利于分析仪134进行分析。

本发明水质检测的方法，可以根据需要检测的水质的参数数量，在人机交互装置17中编写检测程序，设定每路水样的温度许可阈值范围、压力许可阈值范围、每套分析装置12的流量许可阈值范围、检测的触发条件、检测的顺序以及检测的次数等，从而可以根据实际需要灵活调节水质检测系统1的工作条件，同时，由于通过网关既能够与内部服务器连接，也能够与远程服务器连接，而远程服务器可以与终端设备连接，从而可以实现水质检测的全智能化，无人值守运行以及远程操控，避免水质检测过程中操作人员长期直接和化学品接触而引发的职业病等风险，使得本发明的水质检测系统1可以适用于各种水质的检测分析，尤其适用于基于电化学法和湿化学检测原理的检测分析中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。