新型的遙測(cè)智能污水流量計(jì)的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求,為了促進(jìn)排污單位加強(qiáng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理和污染治理,加大環(huán)境監(jiān)理執(zhí)法的力度,要逐步實(shí)現(xiàn)污染物排放規(guī)范化、科學(xué)化和定量化的管理。目前,各地環(huán)保部門正在加強(qiáng)進(jìn)行排污口規(guī)范化的整治。本文所介紹的智能污水流量計(jì)正是為了適應(yīng)這個(gè)需要而進(jìn)行研制的。

　　2　基本功能和主要技術(shù)指標(biāo)

　　該流量計(jì)的基本功能有:

　　數(shù)據(jù)記錄、顯示功能:記錄、顯示五年的污水總累計(jì)流量、最近一年中的每月和每日的累計(jì)流量、流量計(jì)和兩臺(tái)污水處理器最近二百次的通斷電時(shí)間。

　　數(shù)據(jù)打印功能:可現(xiàn)場(chǎng)打印所有顯示的數(shù)據(jù)。

　　通信功能:可以通過(guò)電話線路與遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信,使遠(yuǎn)程流量數(shù)據(jù)采集成為可能。

　　采樣功能:可以以等比采樣方式,輸出采樣脈沖,控制采樣器采樣污水。

　　保存功能:可將記錄的數(shù)據(jù)保存十年,掉電不丟失數(shù)據(jù)。

　　安全性:采用嚴(yán)格的保密措施,非相關(guān)人員無(wú)法添加、修改、刪除該流量計(jì)的任何數(shù)據(jù)。

　　該污水流量計(jì)除具有以上功能外,還可適應(yīng)21種堰槽;可設(shè)置不同的水比重、水深的修正系數(shù),用來(lái)校正傳感器的精度;自動(dòng)檢測(cè)流量計(jì)參數(shù)的有效性;自動(dòng)設(shè)置流量累計(jì)的起始日期;配有硬件時(shí)鐘。

　　主要技術(shù)指標(biāo):

　　水深度測(cè)量范圍可以為0～0.5米或0～1米,精度±1毫米;可累計(jì)九位整數(shù)的立方米流量,累計(jì)工作時(shí)間可達(dá)10年以上;總累計(jì)流量精度±0.001立方米;采樣脈沖寬度的時(shí)間精度±0.05秒。

　　3　系統(tǒng)硬件組成

　　該系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示。

　　微控制器采用89C52;探頭選用壓力式探頭,可克服超聲波式探頭易受污水中泡沫干擾的弊病;A/D轉(zhuǎn)換器選用AD1674;時(shí)鐘芯片選用DS1302;液晶顯示器為點(diǎn)陣式的MGLS19264,可顯示四行漢字;非易失性RAM選用DS1230;打印機(jī)為普通微型打印機(jī);采樣脈沖輸出端口用來(lái)輸出采樣脈沖,控制采樣器采樣污水;污水處理器狀態(tài)輸入端口可輸入污水處理器的通斷時(shí)間,供遠(yuǎn)程監(jiān)控作用

　　Modem分別由微控制器驅(qū)動(dòng)和后臺(tái)管理微機(jī)驅(qū)動(dòng)。由后臺(tái)管理微機(jī)依次向各個(gè)排污點(diǎn)的流量計(jì)撥號(hào),撥通后由Modem完成二者的線路連接。由于89C52只具有串行I/O口,不具有RTS、CTS、DTR等接口數(shù)據(jù)線,所以當(dāng)微控制器和Modem連接的時(shí)候,除了將轉(zhuǎn)換為232電平的發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)線、數(shù)字地和Modem接口的相應(yīng)管腳(2,3,7腳)連接外,其他的握手信號(hào)線要各自互相連接,Modem接口的4、5、8管腳連在一起,6、20管腳連在一起。和流量計(jì)相連接的Modem要設(shè)在自動(dòng)應(yīng)答狀態(tài)。和后臺(tái)管理微機(jī)連接的Modem的連接方式同一般上網(wǎng)時(shí)的連接方式。

　　4　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　該智能污水流量計(jì)的軟件包括兩個(gè)部分:智能流量計(jì)微控制器軟件、后臺(tái)管理微機(jī)管理軟件。微控制器的軟件采用MCS—51編寫(xiě)。它主要由以下幾部分組成:主控管理模塊、人機(jī)對(duì)話模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊、顯示輸出模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、通信模塊和安全管理模塊。其中主控管理模塊負(fù)責(zé)各子模塊之間程序的協(xié)調(diào)和管理;人機(jī)對(duì)話模塊負(fù)責(zé)所有參數(shù)、信息和命令的輸入和解釋;數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊提供所有運(yùn)算子程序;顯示輸出模塊負(fù)責(zé)所有信息的顯示和打印輸出;數(shù)據(jù)采集模塊完成探頭數(shù)據(jù)的采集;數(shù)據(jù)查詢模塊完成所有查詢功能;參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置流量計(jì)工作的各項(xiàng)參數(shù),如:水深修正系統(tǒng)、水比重、初高、堰槽等;通信模塊完成和后臺(tái)管理微機(jī)的數(shù)據(jù)通信,解釋和執(zhí)行后臺(tái)管理微機(jī)發(fā)送來(lái)的各項(xiàng)命令;安全管理模塊負(fù)責(zé)該流量計(jì)的安全管理,其中包括:使用密碼的輸入和驗(yàn)證,通斷電時(shí)間的自動(dòng)記錄等,管理部門可通過(guò)通斷電時(shí)間掌握排污單位對(duì)流量計(jì)的使用情況。

　　后臺(tái)管理微機(jī)的軟件設(shè)計(jì),采用Visual Basic編寫(xiě),主要是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序,其中包含各排污單位的各項(xiàng)資料,以及排污數(shù)據(jù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)報(bào)表,具有資料錄入、查詢和打印的功能。各排污單位排污的數(shù)據(jù)是通過(guò)Modem遙測(cè)取得的。Visual Basic對(duì)Modem的控制,是通過(guò)Windows提供的通信API函數(shù)實(shí)現(xiàn)的,也可以通過(guò)使用Visual Basic的通信控件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　5　結(jié)　論

　　經(jīng)過(guò)排污管理部門的使用,一致認(rèn)為該污水流量計(jì)的自動(dòng)化程度強(qiáng)、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝、維護(hù),界面全漢化,操作簡(jiǎn)單明了,使用十分方便,值得進(jìn)行推廣。另外,該污水流量計(jì)通過(guò)Modem的遙測(cè)方式,是考慮到使用的低成本而設(shè)計(jì)的,根據(jù)各地的具體情況,也可采用專線、網(wǎng)絡(luò)、或無(wú)線等連接方式實(shí)現(xiàn)。