Измерительный пост для контроля качества природных вод

Измерительный пост для контроля качества природных вод

Реферат

 

Изобретение относится к автоматическим средствам контроля и может быть использовано для гидрохимического анализа в составе систем мониторинга природных сред. Измерительный пост для автоматического контроля качества природных вод содержит устройство отбора проб воды, измерительные приборы, аппаратуру связи и управляющее устройство. Устройство отбора проб воды выполнено в виде стационарного трубопровода, располагаемого на дне водного объекта по всей ширине контролируемого створа и оснащенного системой патрубков разной длины. Измерительные приборы, управляющее устройство и аппаратура связи размещены в береговом изотермическом контейнере, оснащенном автономным источником электропитания, а в качестве управляющего устройства использован контроллер автоматического управления. Устройство осуществляет контроль вод любой части водных объектов в автоматическом режиме независимо от времени года и метеусловий. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическим средствам контроля и может быть использовано для гидрохимического анализа в составе систем мониторинга природных сред.

Известны устройства [1] , позволяющие автоматически контролировать отдельные показатели качества воды.

Однако такие устройства по своим метрологическим характеристикам (диапазоны измерений, пределы обнаружения, погрешности и т.д.) и эксплуатационным свойствам (электропитание, защита от воздействия окружающей среды и т.д.) предназначены для эксплуатации в производственных условиях.

Известны измерительные комплексы, располагаемые непосредственно в водных средах [2] и предназначенные для автоматического контроля состояния природных вод.

Основными их недостатками являются невозможность использования в их составе большинства стандартных приборов для контроля качества вод и стандартных методик химического анализа, сложность эксплуатации в периоды паводков или при наличии ледового покрова, а также ориентация, главным образом, на гидрологические и интегральные показатели.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является судовой природоохранный комплекс "Акватория" [3], который включает устройство отбора проб воды, измерительные приборы, управляющее устройство и аппаратуру связи.

Основными недостатками данного комплекса являются ограниченные возможности судна-базы для обследования водных объектов, управление комплексом в ручном режиме и слабая воспроизводимость условий пробоотбора при повторных наблюдениях.

Предлагаемым изобретением решаются задачи контроля вод любой части водных объектов в автоматическом режиме независимо от времени года и метеоусловий, а также повышение представительности данных за счет жесткой конфигурации устройства отбора проб воды.

Для достижения этого технического результата в составе измерительного поста для контроля качества природных вод, содержащего устройство отбора проб воды, измерительные приборы, управляющее устройство и аппаратуру связи, устройство отбора проб воды выполнено в виде стационарного трубопровода, располагаемого на дне водного объекта по всей ширине контролируемого створа и оснащенного системой патрубков разной длины, измерительные приборы, управляющее устройство и аппаратура связи размещены в береговом изотермическом контейнере, оснащенном автономным источником электропитания, а в качестве управляющего устройства использован контроллер автоматического управления.

Отличительными признаками предлагаемого измерительного поста от прототипа являются выполнение устройства отбора проб воды в виде стационарного трубопровода по всей ширине контролируемого створа с системой патрубков разной длины, размещение измерительных приборов, управляющего устройства и аппаратуры связи в изотермическом контейнере, оснащенном автономным источником питания, и использование в качестве управляющего устройства контроллера автоматического управления.

Благодаря наличию этих признаков исключается влияние на результаты анализа флуктуаций свойств и состава воды за счет осреднения пробы и погрешность анализа, связанная с несоответствием точек пробоотбора при повторном контроле, обеспечивается автоматическая и автономная работа поста независимо от времени года, времени суток, метеоусловий и состояния энергосетей, а использование автоматического контроллера вместо ПЭВМ, управляемой оператором, позволяет применять стандартные лабораторные приборы и методики анализа, что удешевляет затраты на метрологическое обеспечение работы поста.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого стационарного берегового поста для автоматического контроля качества природных вод, где обозначено: 1 - контрольный створ водного объекта; 2 - трубопровод; 3 - система патрубков; 4 - насос; 5 - проточная аналитическая ячейка; 6 - измерительные приборы; 7 - контроллер автоматического управления; 8 - аппаратура связи; 9 - источник питания; 10 - изотермический контейнер.

Измерительный пост для контроля качества природных вод работает следующим образом.

В соответствии с установленным регламентом контроллер автоматического управления 7 включает измерительные приборы 6 на прогрев и насос 4 на обратную прокачку для освобождения трубопровода 2 и системы патрубков 3 от застойной воды. Затем контроллер автоматического управления 7 включает насос 4 на подачу воды в проточную аналитическую ячейку 5. После установления показаний измерительных приборов 6 контроллер автоматического управления 7 производит их опрос и заносит значения показателей качества воды в свою оперативную память. Из этих показаний контроллер автоматического управления 7 формирует сообщение и передает его через аппаратуру связи 8 абоненту до подтверждения им приема сообщения.

Далее контроллер автоматического управления 7 сравнивает измеренные значения показателей качества воды с данными предыдущих измерений. В случае приема от абонента команд на повтор всего цикла или отдельных измерений контроллер автоматического управления 7 обеспечивает их выполнение и передачу результатов в виде сообщения по вышеописанной схеме.

После выполнения измерений контроллер автоматического управления 7 производит отключение измерительных приборов 6 и насоса 4 от источника питания 9 до следующего цикла измерений. Сам контроллер 7 и аппаратура связи 8 продолжают работать в режиме ожидания.

Литература 1. Автоматический анализатор для определения содержания общего органического углерода в воде. Astro 150 Auto Tok. (проспект фирмы "Technoprocur AG").

2. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. - Гидрометеоиздат. Л., 1976, с. 221 - 224.

3. Судовой природоохранный комплекс "Акватория". Проспект Федерального экологического Фонда РФ, (прототип), 1994.

Формула изобретения

Измерительный пост для автоматического контроля качества природных вод, содержащий устройство отбора проб воды, измерительные приборы, аппаратуру связи и управляющее устройство, отличающийся тем, что устройство отбора проб воды выполнено в виде стационарного трубопровода, располагаемого на дне водного объекта по всей ширине контролируемого створа и оснащенного системой патрубков разной длины, измерительные приборы, управляющее устройство и аппаратура связи размещены в береговом изотермическом контейнере, оснащенном автономным источником электропитания, а в качестве управляющего устройства использован контроллер автоматического управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1