1 引言
隨著科技的發達，互聯網時代對于環境監測已基本實現實時在線監控、監測，相關部門可以隨時監測當前各監測點的廢水污染源化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、重金屬（Cr、Ni）酸堿度（PH）等的排放情況。但是在廢水污染監測技術中，由于各排放點的復雜環境條件，各類化學分析儀采樣系統受現場條件的制約以及排放口廢水的粗糙顆粒物雜質易對分析儀采樣系統管路造成堵塞，影響分析儀正常工作，一般不直接從排放口進行采樣，在監測點工程建設中都必須配備安裝一套對排放的廢水進行預處理的裝置，通過預處理的采樣泵定時定期過濾儲存排放口采集的廢水供分析儀采樣抽取，進行諸如化學需氧量、氨氮、重金屬等的排放濃度的分析檢測。
但是由于預處理系統與化學分析儀，不受相同時序的控制，也就是說預處理采樣換水的時間，不能和分析儀定時啟動采樣分析同步，從而造成分析儀提供的分析數據可能有所滯后，從而影響了在線監測數據的實時性。為使實時監控更具實際意義，更能真實反映當前各監測點的實際污染源排放情況，我們設計開發了一套“化學分析儀實時采樣運行控制系統”，當預處理系統定時換水后，利用化學分析儀外部控制端口（一般情況諸如 COD、氨氮、重金屬等化學污染物檢測分析儀都具有外部控制觸發端口）立即啟動化學分析儀抽取經預處理系統處理后的廢水進行分析，從而得到最接近當前排放情況的真實數據。
2 電路設計
對系統的 LED 雙時間繼電器KT1 進行 T1、T2時間設定，電路通電后 T1開始計時，KT1 觸點保持原狀態不變，KT2得電觸點吸合，啟動預處理裝置的采樣泵對預處理設備儲水池換水，T1完成定時后 KT1觸點狀態發生變化，常閉點開路，常開點吸合，KM1繼電器動作，KM1常開點吸合，單穩態模塊通電，模塊的輸出控制繼電器發生變化，提供給分析儀外部觸發控制端一個短時開或閉的控制信號，啟動分析儀開始采樣分析檢測，啟動后觸發器返回原穩定狀態，保證分析儀按觸發信號運行一次，等待下一個定時周期的到來，預處理裝置及分析儀運行周期可通過對 LED 雙時間繼電器 KT1 進行 T1、T2時間設定來完成。
電路中 KT2為延時釋放繼電器，當啟動了分析儀以后為保證分析儀采樣泵采集到當前的實時水樣，雖然 KT2已經失電預處理設備的換水工作仍將延時若干時間后停止，延時時間可根據情況對 KT2進行設置。AC-DC 模塊為交、直流電源轉換模塊，為單穩態模塊提供工作電源?？刂圃砜驁D見圖 2 所示
利用控制電路中單穩態模塊輸出觸點 DW 控制繼電器或交流接觸器，可實現對多臺分析儀進行實時同步控制。
3 主要部件工作原理
3.1 數顯雙時間繼電器工作原理
雙時間繼電器分別有 T1、T2兩組 LED 數字顯示的定時設置，上電后 T1開始計時，觸點保持原狀態不變，當 T1完成定時后，觸點狀態發生變化，常閉點斷開，常開點吸合，同時 T2開始定時，完成定時后，又 T1開始定時，觸點又恢復到原始狀態，周而復始，達到循環控制某設備的要求。見下圖 3。
當輸入電源后延時釋放時間繼電器動作，觸點吸合導通，斷電后雖然繼電器已失去工作電源，但是其觸點仍未釋放，仍處于導通狀態，經若干時間后繼電器觸點才予以釋放開路，切斷被控設備的電源。釋放延遲時間可通過對延時釋放時間繼電器的設置達到所需要求。
3.3 單穩態模塊工作原理
單穩態模塊沒有加電時，繼電器觸點常閉、常開狀態不變，在此稱為原始狀態，上電后繼電器吸合，觸點動作，常閉觸點斷開，常開觸點吸合，但是經若干時間后，模塊的繼電器觸點又恢復到原始狀態，這種物理現象為單穩態。時序見圖 4。
實現上述控制有多種方式，通過 PLC 編成等方式也可以實現，但是在目前自動化控制中集成化模塊的成本遠遠低于 PLC 編程控制器的軟、硬件成本，且在自動化控制中已被普遍應用，技術上已經相當的成熟與可靠，通過對模塊功能的理解及組合，實現設計成本低、可靠性高、使用操作、設置簡單的控制系統，很好的解決了環境在線監控技術中檢測數據的實時性問題，具有很高的應用價值 , 并獲得了由中華人民共和國國家知識產權局頒發的實用新型專利證書（實用新型專利證書：廢水污染源化學分析儀實時采樣運行控制系統 ，發明人 : 沈志鴻 、 周建勇 、 吳建鋼，授權：中華人民共和國國家知識產權局，專利號：201320575185.X）。
參考文獻
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