專利名稱：水質(zhì)在線分析系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水質(zhì)分析，特別涉及水質(zhì)在線分析系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，生存環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重，水質(zhì)污染尤為突出。工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田污水、生活垃圾、礦山污水等等都無時(shí)無刻的腐蝕著我們的水環(huán)境，造成水中溶解氧降低，無機(jī)和有機(jī)化學(xué)藥品增加，酸堿度異常，重金屬超標(biāo)，懸浮物、油類物質(zhì)含量增加等一系列嚴(yán)重危害人類生命安全的情況。我國(guó)對(duì)水資源保護(hù)日益重視，污水的凈化處理就顯得越來越重要，而與之配套的處理過程所需的水質(zhì)分析儀是必不可少的，對(duì)水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)具有重要意義。然而，現(xiàn)有水質(zhì)分析儀的分析水平還很有限，測(cè)量精度也較低；由于水質(zhì)分析研發(fā)起步比較晚，對(duì)水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境考慮也不足夠周全，常常會(huì)出現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)室可行，現(xiàn)場(chǎng)不可工作”的情況，導(dǎo)致儀器的準(zhǔn)確度、靈敏度、穩(wěn)定性、重復(fù)性線性范圍、響應(yīng)時(shí)間等都大幅度降低。這些情況都將導(dǎo)致需要更換儀器軟件或是硬件的情況，成本和代價(jià)都較高，因此， 迫切需要一種最大限度上降低維護(hù)成本和減少維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)的方案。研發(fā)過程中。涉及到對(duì)很多對(duì)儀器的具體操作，如任務(wù)開停、泵閥操作、消解時(shí)間等。目前的處理方法是研發(fā)人員撰寫儀器操作流程圖，軟件開發(fā)人員根據(jù)流程圖將操作步驟以代碼形式寫入儀器，儀器按照該步驟執(zhí)行。當(dāng)流程出錯(cuò)或者不合理時(shí)，研發(fā)人員又需要重新提供流程圖，軟件人員進(jìn)行新一輪編碼。既增加了軟件人員的工作量，也減少了儀器的靈活性，增加了儀器軟件的耦合度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供一種水質(zhì)在線分析系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，包括水質(zhì)在線分析儀，所述水質(zhì)在線分析儀包括取樣裝置、流路裝置、測(cè)量裝置，所述水質(zhì)在線分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括上位機(jī)，所述上位機(jī)用于根據(jù)編輯的子命令建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)，根據(jù)所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令并生成流程信息，將所述流程信息傳送到所述控制裝置；控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)接收到的所述流程信息控制所述取樣裝置、流路裝置和測(cè)量裝置執(zhí)行所述任務(wù)。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述上位機(jī)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述命令庫(kù)；顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示所述子命令、所述流程信息；編輯模塊，所述編輯模塊用于編輯人員依據(jù)子命令而編輯生成流程信息；
3
通訊模塊，所述通訊模塊用于將所述流程信息傳送到所述控制裝置。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述子命令對(duì)應(yīng)于所述水質(zhì)在線分析儀中部件的操作。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述子命令進(jìn)一步包括子命令名稱、命令碼。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述子命令進(jìn)一步包括命令參數(shù)。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述流程信息進(jìn)一步包括流程任務(wù)、版本號(hào)、子命令。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述取樣裝置進(jìn)一步包括取樣泵。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，所述流路裝置進(jìn)一步包括多位閥，測(cè)量室，連接所述多位閥和測(cè)量室、取樣裝置的管線，連接待測(cè)水樣、試劑的管線，設(shè)置在所述測(cè)量室兩端的閥。本發(fā)明的目的還通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種水質(zhì)在線分析方法，所述水質(zhì)在線分析方法包括以下步驟(Al)在上位機(jī)上編輯子命令，建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)；(A2)在上位機(jī)上，根據(jù)水質(zhì)在線分析系統(tǒng)的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令， 并生成流程信息，將所述流程信息傳送到控制裝置；(A3)控制裝置根據(jù)接收到的所述流程信息控制所述水質(zhì)在線分析儀執(zhí)行所述任務(wù)。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析方法，所述子命令對(duì)應(yīng)于所述水質(zhì)在線分析儀中部件的操作。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析方法，所述子命令進(jìn)一步包括子命令名稱、命令碼。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析方法，所述子命令進(jìn)一步包括命令參數(shù)。根據(jù)上述的水質(zhì)在線分析方法，所述流程信息進(jìn)一步包括
流程任務(wù)、版本號(hào)、子命令。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為通過以上方法實(shí)現(xiàn)對(duì)分析儀的可控性操作，對(duì)于分析儀研發(fā)階段來說，只需軟件人員建立完善的流程命令庫(kù)，并提供可視化用戶界面。而用戶即可編輯和上傳流程信息至分析儀，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分析儀不同的組合操作。提高了研發(fā)階段的研發(fā)效率，增加了不同外界環(huán)境的適應(yīng)性，同時(shí)也減少了研發(fā)階段對(duì)軟件人員的高依賴性，降低了軟件人員不停的更新版本所帶來的負(fù)面影響。工程維護(hù)方面，減少了工程人員維護(hù)的工作量，同時(shí)，通過流程信息加密的方式， 也確保了研發(fā)信息不會(huì)泄露。該方法減小了目前軟件需要經(jīng)常更新，而導(dǎo)致版本混亂、工程人員管理時(shí)容易出錯(cuò)的幾率。


參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中圖1是根 據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的顯示模塊的顯示示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析儀的基本結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1-4和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。實(shí)施例圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，所述水質(zhì)在線分析系統(tǒng)包括上位機(jī)，所述上位機(jī)用于根據(jù)編輯的子命令建立命令庫(kù)，并根據(jù)所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令并生成流程信息，將所述流程信息傳送到控制裝置；所述上位機(jī)包括存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、編輯模塊和通訊模塊。所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)在該上位機(jī)上編輯好的子命令(涉及泵、閥、溫控等部件的操作動(dòng)作)，從而形成命令庫(kù)并存儲(chǔ)。所述顯示模塊用于顯示所述命令庫(kù)中的子命令、編輯好的流程信息，可采用各種顯示器。所述編輯模塊用于依據(jù)所述分析系統(tǒng)的任務(wù)在所述命令庫(kù)中選擇子命令，生成流程信息，如圖2所示。所述通訊模塊用于將所述流程信息傳送到控制裝置；所述通訊模塊采用有線或無線的通訊方式。水質(zhì)在線分析儀，所述分析儀包括取樣裝置、流路裝置、測(cè)量裝置和控制裝置。圖3示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析儀的基本結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示， 所述取樣裝置包括注射泵1。所述流路裝置包括多位閥4，存液?jiǎn)卧?、測(cè)量室6，連接所述多位閥4和測(cè)量室6、取樣裝置的管線，連接待測(cè)水樣、試劑的管線，排廢管線9，設(shè)置在所述測(cè)量室兩端的閥10、11。所述測(cè)量裝置包括光源5、探測(cè)器7、分析單元和控溫單元，所述控溫單元用于控制所述測(cè)量室內(nèi)液體的溫度。控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)接收到的所述流程信息而控制所述水質(zhì)在線分析儀執(zhí)行所述任務(wù)。如，控制多位閥的切換，泵抽取待測(cè)水樣，試劑的體積，測(cè)量室內(nèi)液體的
溫度等ο可選地，所述子命令包括名稱、命令碼，便于所述控制裝置識(shí)別，而且子命令之間不會(huì)干擾?？蛇x地，所述子命令還帶有命令參數(shù)，所述命令參數(shù)對(duì)應(yīng)該子命令涉及的部件的運(yùn)行參數(shù)，如泵抽取試劑的體積，測(cè)量室內(nèi)溫度?？蛇x地，所述流程信息包括流程任務(wù)、版本號(hào)以及子命令。圖4示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)在線分析方法的流程圖，如圖4所示，所述分析方法包括以下步驟
(Al)開發(fā)人員在上位機(jī)上編輯子命令，建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)；在現(xiàn)有技術(shù)中，完整的水質(zhì)分析過程大致為樣品準(zhǔn)備、樣品測(cè)量、液體進(jìn)入、消解加熱、降溫測(cè)量、排液、零液測(cè)量、排液結(jié)束。而上述過程涉及到部件的動(dòng)作，如多位閥控制待測(cè)量水樣和各類化學(xué)溶液流入，注射泵控制閥位轉(zhuǎn)置、活塞移動(dòng)速度、排液和吸液，各消解閥打開關(guān)閉，嵌入式軟件控制信號(hào)采集、消解持續(xù)時(shí)間、恒溫控制、水泵開關(guān)、操作延時(shí)等等。將上述每一個(gè)動(dòng)作定義為子命令，上述子命令經(jīng)歸納整理后，由開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)這些命令，從而形成一個(gè)命令庫(kù)。上述子命令分為無參數(shù)命令和有參數(shù)命令，每個(gè)命令可視為一個(gè)數(shù)據(jù)元，包含命令碼和命令參數(shù)。因編輯方式為文本編輯，程序以符號(hào)“#”作為區(qū)分二者的標(biāo)識(shí)。編輯過程中，有參數(shù)命令后必須跟隨一個(gè)參數(shù)，否則程序?qū)?huì)以文本框的形式提示給用戶。有參數(shù)命令又根據(jù)參數(shù)類型分為多種，參數(shù)類型可分別為整形，字節(jié)或者浮點(diǎn)型等。(A2)在所述上位機(jī)上，根據(jù)水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令，按照文本規(guī)范設(shè)置參數(shù)并排序，從而生成流程信息，將所述流程信息傳送(有線或無線通訊方式)到控制裝置；所述流程信息包括三部分流程任務(wù)、流程版本號(hào)以及子命令。所述流程任務(wù)與所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)一一對(duì)應(yīng)。所述流程信息對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，如樣品測(cè)量任務(wù)、參比電壓獲取任務(wù)、標(biāo)定測(cè)量任務(wù)、檢測(cè)室清洗任務(wù)、試劑導(dǎo)入任務(wù)、管路沖洗排空任務(wù)、預(yù)處理清洗任務(wù)、預(yù)處理清洗任務(wù)等等，而每一任務(wù)由若干個(gè)子命令組成，也即涉及到若干部件的操作。在編輯所述流程信息時(shí)，需設(shè)置多位閥類型，注射泵類型和注射泵體積。注射泵類型和注射泵體積的選擇會(huì)影響到有關(guān)注射泵的注射子操作，因?yàn)樽⑸浔玫囊苿?dòng)是以“步數(shù)” 為單位而向前移動(dòng)或者后退，而用戶關(guān)心的則是注射泵吸液或者排液了多少毫升，所以注射泵類型和體積的選擇會(huì)影響到不同單位間的轉(zhuǎn)換。如在選擇“注射泵吸液”的子命令時(shí)， 并且參數(shù)為三百毫升，則程序會(huì)根據(jù)注射泵類型和注射泵體積計(jì)算出注射泵要注入三百毫升所移動(dòng)的步數(shù)。(A3)控制裝置根據(jù)接收到的所述流程信息控制取樣裝置、流路裝置和測(cè)量裝置執(zhí)行所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)，如樣品測(cè)量、標(biāo)定、試劑導(dǎo)入等，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的在線分析。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在廢水在線分析系統(tǒng)中的應(yīng)用。上位機(jī)設(shè)置在分析系統(tǒng)的提供商那里，編輯子命令，對(duì)應(yīng)到分析儀中部件的操作，依據(jù)所述子命令建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)。在水質(zhì)在線分析儀出廠前，開發(fā)人員根據(jù)所述分析儀的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)狀況、分析任務(wù)而創(chuàng)建流程信息，具體為在所述命令庫(kù)中選擇子命令，按照文本規(guī)范設(shè)置參數(shù)并排序，從而生成流程信息。將所述流程信息通過有線的方式傳送到所述水質(zhì)在線分析儀。在所述水質(zhì)在線分析儀出廠后的應(yīng)用中，當(dāng)需要更改所述分析儀的操作時(shí)，開發(fā)人員在所述上位機(jī)上編輯新的流程信息，通過無線通訊方式傳送到控制裝置，或者將所述流程信息保存為流程文件，經(jīng)過加密后發(fā)送給工程人員，由工程人員將新的流程信息寫入分析儀的控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，包括水質(zhì)在線分析儀，所述水質(zhì)在線分析儀包括取樣裝置、 流路裝置、測(cè)量裝置，其特征在于所述水質(zhì)在線分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括上位機(jī)，所述上位機(jī)用于根據(jù)編輯的子命令建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)，根據(jù)所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令并生成流程信息，將所述流程信息傳送到所述控制裝置；控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)接收到的所述流程信息控制所述取樣裝置、流路裝置和測(cè)量裝置執(zhí)行所述任務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)進(jìn)一步包括 存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述命令庫(kù)；顯示模塊，所述顯示模塊用于顯示所述子命令、所述流程信息； 編輯模塊，所述編輯模塊用于編輯人員依據(jù)子命令而編輯生成流程信息； 通訊模塊，所述通訊模塊用于將所述流程信息傳送到所述控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，其特征在于所述子命令對(duì)應(yīng)于所述水質(zhì)在線分析儀中部件的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，其特征在于所述子命令進(jìn)一步包括 子命令名稱、命令碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，其特征在于所述子命令進(jìn)一步包括命令參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，其特征在于所述流程信息進(jìn)一步包括流程任務(wù)、版本號(hào)、子命令。
7.一種水質(zhì)在線分析方法，所述水質(zhì)在線分析方法包括以下步驟 (Al)在上位機(jī)上編輯子命令，建立命令庫(kù)并存儲(chǔ)；(A2)在上位機(jī)上，根據(jù)水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇所述命令庫(kù)中的子命令，并生成流程信息，將所述流程信息傳送到控制裝置；(A3)控制裝置根據(jù)接收到的所述流程信息控制所述水質(zhì)在線分析儀執(zhí)行所述任務(wù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)在線分析方法，其特征在于所述子命令對(duì)應(yīng)于所述水質(zhì)在線分析儀中部件的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)在線分析方法，其特征在于所述子命令進(jìn)一步包括 子命令名稱、命令碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)在線分析方法，其特征在于所述子命令進(jìn)一步包括命令參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)在線分析方法，其特征在于所述流程信息進(jìn)一步包括流程任務(wù)、版本號(hào)、子命令。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，包括水質(zhì)在線分析儀，所述水質(zhì)在線分析儀包括取樣裝置、流路裝置、測(cè)量裝置，所述水質(zhì)在線分析系統(tǒng)進(jìn)一步包括上位機(jī)，所述上位機(jī)用于根據(jù)編輯的子命令建立命令庫(kù)，并根據(jù)所述水質(zhì)在線分析儀的任務(wù)而選擇子命令并生成流程信息，將所述流程信息傳送到所述控制裝置；控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)接收到的所述流程信息控制所述取樣裝置、流路裝置和測(cè)量裝置執(zhí)行所述任務(wù)。
文檔編號(hào)G01N33/18GK102175826SQ20101062238
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張永強(qiáng), 舒添翼, 項(xiàng)光宏 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)股份有限公司