根据国家环境保护法规的要求,为了促进排污单位加强生产经营管理和污染治理,加大环境监理执法的力度,要逐步实现污染物排放规范化、科学化和定量化的管理。日前,各地环保部门正在加强进行排污口规范化的整治。本文所介绍的智能污水流量计正是为了适应这个需要而进行研制的。
2、基本功能和主要技术指标
该遥测智能污水流量计的基本功能有:数据记录、显示功能:记录、显示五年的污水总累计流量、近年中的每月和每日的累计流量、流量计和两台污水处理器近二百次的通断电时间。数据打印功能:可现场打印所有显示的数据。通信功能:可以逋过电话线路与远方计算机进行远距离通信,使远程流量数据采集成为可能。采样功能:可以以等比采样方式,输出采样脉冲控制采样器采样污水。
保存功能:可将记录的数据保存十年,掉电不丢失数据。安全性:采用严格的保密措施,非相关人员无法添加、修改、删除该流量计的任何数据该污水流量计除具有以上功能外,还可适应21种堰槽;可设置不同的水比重、水深的修正系数,用来校正传感器的精度;自动检测流量计参数的有效性;自动设置流量累计的起始日期:配有硬件时钟主要技术指标水深度测量范围可以为0~0.5米或0~1米,精度土1毫米;可累计九位整数的立方米流量,累计工作时间可达10年以上;总累计流量精度±0.01立方米;采样脉冲宽度的时间精度±0.05秒。
3、系统硬件组成该系统的硬件组成如图1所示。
微控制器采用89C52:探头选用压力式探头,可克服超声波式探头易受污水中泡沫十扰的弊病;A/D转换器选用AD1674;时钟芯片选用DS1302;液晶显示器为点阵式的MGLS19264,可显示四行汉字;非易失性RAM选用DS1230;打印机为普通微型打印机;采样脉冲输出端口用来输出采样脉冲,控制采样器采样污水;污水处理器状态输入端口可输入污水处理器的通断时间,供远程监控作用。
图1 系统硬件组成
Modem分别由微控制器驱动和后台管理微机驱动。由后台管理微机依次向各个排污点的流量计拨号,拨通后由 Modem完成二者的线路连接。由于89C52只具有串行I/O口,不具有RTS、CTS、DTR等接口数据线,所以当微控制器和 Moden连接的时候,除了将转换为232电平的发送数据、接收数据线、数字地和Modem接口的相应管脚(2,3,7脚)连接外,其他的握于信号线要各自互相连接, Modem接口的4、5、8管脚连在一起,6、20管脚连在一起。和流量计相连接的Moden要设在自动应答状态。和后台管理微机连接的Moden的连接方式同一般上网时的连接方式。
4、系统软件设计该智能污水流量计的软件包括两个部分:智能流量计微控制器软件、后台管理微机管理软件微控制器的软件
微控制器的采用MCS-51编写。它主要由以下几部分组成:主控管理模块、人机对话模块、数据运算模块、显示输出模块、数据采集模块、数据查询模块、参数设置模块、通信模块和安全管理模块。其中主控管理模块负责各子模块之间程序的协调和管理;人机对话模块负责所有参数、信息和命令的输入和解释;数据运算模块提供所有运算子程序;显示输出模块负责所有信息的显示和打印输出;数据采集模块完成探头数据的采集;数据查询模块完成所有查询功能;参数设置模块设置流量计工作的各项参数,如:水深修正系统、水比重、初高、堰槽等;通信模块完成和后台管理微机的数据通讯、解释和执行后台管理微机发送来的各项命令;安全管理模块负责该流量计的安个管理,其中包括:使用密码的输入和验证,通断电时间的自动记录等,管理部门可通过通断电时间掌握排污单位对流量计的使用情况。后台管理微机的软件设计,采用 Visual basic编写,主要是一个数据库管理程序,其中包含各排污单位的各项资料,以及排污数据的各项数据报表,具有资料录入、查询和打印的功能。各排污单位排污的数据是通过 Modem遥测取得的。Visual basic对Modm的控制,是通过 Windows提供的通信API函数实现的,也可以通过使用Ⅴisual basic的通信控件来实现。
5、结论
经过排污管理部门的使用,一致认为该遥测污水该流量计的自动化程度强、精度高、结构简单、便于安装、维护,界面全汉化,操作简单明了,使用十分方便,值得进行推广。另外,该流量计通过 Modem的遥测方式,是考虑到使用的低成本而设计的,根据各地的具体情况,也可采用专线、网络、或无线等连按方式实现。
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