智能污水流量計實現遠程遙控測量功能

1、引言

根據國家環境保護法規的要求,為了促進排污單位加強生產經營管理和污染治理,加大環境監理的力度,要逐步實現污染物排放規范化、科學化和定量化的管理。目前,各地環保部門正在加強進行排污口規范化的整治。本文所介紹的智能污水流量計正是為了適應這個需要而進行研制的

2、基本功能和主要技術指標

該污水流量計的基本功能有數據記錄、顯示功能:記錄、顯示五年的污水總累計流量、ZUI近一年中的每月和每日的累計流量、流量計和兩臺污水處理器ZUI近二百次的通斷電時間數據打印功能:可現場打印所有顯示的數據。通信功能:可以通過線路與遠方計算機進行遠距離通信,使遠程流量數據采集成為可能。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:可將記錄的數據保存十年,掉電不丟失數據。安全性:采用嚴格的保密措施,非相關人員無法添加、修改、刪除該流量計的任何數據該污水流量計除具有以上功能外,還可適應21種堰槽;可設置不同的水比重、水深的修正系數,用來校正傳感器的精度;自動檢測流量計參數的有效性;自動設置流量累計的起始日期;配有硬件時鐘。主要技術指標水深度測量范圍可以為0~0.5米或0~1米,精度士1毫米;可累計九位整數的立方米流量,累計工作時間可達10年以上;總累計流量精度土0.001立方米;采樣脈沖寬度的時間精度±0.05秒

3、系統硬件組成

圖1系統硬件組成

該系統的硬件組成如圖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轉換器選用AD1674;時鐘芯片選用DS1302;液晶顯示器為點陣式的MGLS19264,可顯示四行漢字;非易失性RAM選用DS1230;打印機為普通微型打印機;采樣脈沖輸岀端口用來輸出采樣脈沖,控制采樣器采樣污水;污水處理器狀態輸入端口可輸入污水處理器的通斷時間,供遠程監控作用

Moden分別由微控制器驅動和后臺管理微機驅動。由后臺管理微機依次向各個排污點的流量計撥號,撥通后由 Moden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等接口數據線,所以當微控制器和 Modem連接的時候,除了將轉換為232電平的發送數據、接收數據線、數字地和Modem接口的相應管腳(2,3,7腳)連接外,其他的握手信號線要各自互相連接, Modem接口的4、5、8管腳

連在一起,6、20管腳連在一起。和流量計相連接的Modem要設在自動應答狀態。和后臺管理微機連接的Modem的連接方式同一般上網時的連接方式。

4、系統軟件設計

該智能污水流量計的軟件包括兩個部分:智能流量計微控制器軟件、后臺管理微機管理軟件微控制器的軟件采用MCS-51編寫。它主要由以下幾部分組成:主控管理模塊、人機對話模塊、數據運算模塊、顯示輸岀模塊、數據采集模塊、數據査詢模塊、參數設置模塊、通信模塊和安全管理模塊。其中主控管理模塊負責各子模塊之間程序的協調和管理;人機對話模塊負責所有參數、信息和命令的輸入和解釋;數據運算模塊提供所有運算子程序;顯示輸出模塊負責所有信息的顯示和打印輸出;數據采集模塊完成探頭數據的采集;數據查詢模塊完成所有查詢功能;參數設置模塊設置流量計工作的各項參數,如:水深修正系統、水比重、初高、堰槽等;通信模塊完成和后臺管理微機的數據湧癘釋和執行后臺管理微機發送來的各項命令;安全管理模塊負責該流量計的安全管理,其中包括:使用密碼的輸入和驗證,通斷電時間的自動記錄等,管理部門可通過通斷電時間掌握排污單位對流量計的使用情況

后臺管理微機的軟件設計,采用 Visual basic編寫,主要是一個數據庫管理程序,其中包含各排污單位的各項資料,以及排污數據的各項數據報表,具有資料錄入、查詢和打印的功能。各排污單位排污的數據是通過 Modem遙測取得的。 Visual basic對 Moden的控制,是通過 Windows提供的通信API函數實現的,也可以通過使用 Visual basic的通信控件來實現。

5、結論

經過排污管理部門的使用,一致認為該智能污水流量計的自動化程度強、精度高、結構簡單、便于安裝、維護,界面全漢化,操作簡單明了,使用十分方便,值得進行推廣。另外,該流量計通過 Moden的遙測方式,是考慮到使用的低成本而設計的,根據各地的具體情況,也可采用專線、網絡、或無線等連接方式實現。