今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種管網水質檢測裝置及方法。該專利由寧波水表股份有限公司申請，并于2018年3月30日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及水質檢測領域，尤其涉及一種管網水質檢測裝置及方法。

發明背景

飲用水的安全問題關系到千家萬戶，保障飲水安全刻不容緩。城鎮供水管網的管道敷設漫長且復雜，飲用水需要經過長距離、長時間的輸送才能到達用戶，而輸送過程中由于各種物理、化學、微生物等作用，飲用水極易被污染，水質惡化。所以在關鍵管網上對水質進行實時在線檢測是非常必要的。

現有技術中水質在線監測的設備通常是對管網中的水進行取樣，取出的水樣使用外部的檢測設備進行檢測。這種檢測裝置無法直接安裝在管道上，其需要獨立的安裝空間，而且取樣的過程較為復雜，增加了檢測成本。

市場上也出現了一種直插式的水質檢測設備，其可以直接插入到管道中對水質進行檢測，但是這種檢測方法受水流速的限制，精度不高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明目的之一在于提供一種管網水質檢測裝置，其適于直接連接在管道上對管道內的水質進行檢測。本發明的目的之二在于提供一種管網水質檢測方法，該方法在主水流上分出小股低流速支流，通過檢測支流內的水質，得到主水流的水質情況。

本發明目的之一采用如下技術方案實現：一種管網水質檢測裝置，包括主管道、檢測管以及水質檢測模塊，水質檢測模塊包括至少一個用于檢測水質的傳感器，各傳感器設于檢測管內，檢測管具有進水口以及出水口，進水口和出水口分別與主管道連通，主管道的兩端適于與管網連通，以使得管網中的水進入主管道以及檢測管。當管網中的水流經主管道時，一部分水經過進水口進入檢測管，傳感器對進入檢測管的水進行水質檢測，然后水流通過出水口再進入主管道中。檢測管內的水流與管網內的水流相比更為穩定，使得本發明水質檢測的準確度較高。此外，由于本發明的檢測基本是在密閉的空間內完成的，檢測過程不會將污染物質帶入到水流中，因此檢測后的水可以再次進入主管道內，這樣既避免了水資源的浪費，同時也省略了檢測后水樣的處理步驟，使得檢測裝置的結構得到簡化。

本發明主管道可以直接連接在管網中的管道上，有利于減小檢測設備整體占用的空間。而且由于本發明的管網水質檢測裝置安裝方便，可以根據需要安裝在管網的各處，增強了對管網水質的監控。主管道包括進水段和出水段，進水段的內徑大于出水段的內徑，檢測管的進水口與進水段連通，檢測管的出水口與出水段連通，從而檢測管在進水口與出水口產生水壓差。由于進水口與出水口具有水壓差，從而主管道內的水流在水壓的作用下，更容易進入檢測管內，使得檢測管內的水不斷更新的，也即水質檢測模塊始終檢測到的是管網中最新的水質數據。

主管道還包括處于進水段與出水段之間的第一過渡管段以及處于出水段下游的第二過渡管段，第一過渡管段的內徑從上游至下游逐漸變小，第二過渡管段的內徑從上游至下游逐漸變大。通過在出水段的兩側增加第一過渡管段以及第二過渡管段，使得主管道的內徑緩慢地變化，避免了急速變化造成的水流不穩定。第一過渡管段的長度小于第二過渡管段的長度。這樣可以使出水段下游的水體少形成漩渦。

進水口與進水段通過第一支管連通，出水口與出水段通過第二支管連通，第一支管與第二支管上分別設有閥門。通過設置閥門，使得主管道與檢測管可以根據使用者的需求選擇是否連通，提高了管網水質檢測裝置的使用靈活性。水質檢測模塊包括溫度傳感器、余氯傳感器、pH傳感器、電導率傳感器、濁度傳感器；余氯傳感器、pH傳感器、電導率傳感器設置在檢測管的中部。本發明的管網水質檢測裝置將多種檢測傳感器集成，可以檢測多種水質參數，滿足對于各種水質的檢測要求。其集成度高，整體體積較小，便于安裝。此外，由于水質的檢測均可以利用現有的傳感器實現，大大降低了管網水質檢測裝置的成本，有利于大范圍推廣。水質檢測模塊還包括自動排氣閥，自動排氣閥設于檢測管上部靠近出口處，用于收集并排出檢測管內的氣體，濁度傳感器設置在自動排氣閥的下游。通過增加自動排氣閥，可以提高濁度傳感器的測量準確度。

管網水質檢測裝置還包括控制模塊、通訊模塊、顯示模塊、控制面板以及電源；控制模塊與各傳感器信號連接，用于處理傳感器的信息；控制模塊得到的水質數據通過通訊模塊傳送至控制中心；顯示模塊與控制模塊信號連接，用于顯示水質信息；控制模塊與控制面板信號連接，通過控制面板對控制模塊的參數進行設置；控制面板還與顯示模塊信號連接，顯示模塊為控制面板提供顯示；電源用于給控制模塊、通訊模塊、顯示模塊以及控制面板供電。

本發明目的之二采用如下技術方案實現：一種管網水質檢測方法，包括以下步驟：使管網中的主水流在至少一管段處形成至少一支流；支流流經至少一水質檢測傳感器后，再次匯入主水流中。使主水流在支流入口處的內徑大于主水流在支流出口處的內徑，從而支流上游的水壓大于其下游的水壓。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：（1）本發明的管網水質檢測裝置可以直接安裝在管網的管道上，并與管道連通，可以在管網進行水輸送的同時對管網內的水質進行檢測，其檢測精度良好、成本低廉、集成度高、占用的空間小且便于安裝與維護。（2）由于檢測管內的水流（或支流）是隨著主管道內水流（或主水流）的流動不斷更新的，因此檢測管內的水流（或支流）的水質基本可以看做是管網的實時水質，從而實現了實時實地檢測水質。