1 引言
隨著科技的發達，網際網路時代對於環境監測已基本實現實時線上監控、監測，相關部門可以隨時監測當前各監測點的廢水汙染源化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、重金屬（Cr、Ni）酸鹼度（PH）等的排放情況。但是在廢水汙染監測技術中，由於各排放點的複雜環境條件，各類化學分析儀取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取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取樣，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，通過預處理的取樣泵定時定期過濾儲存排放口採集的廢水供分析儀取樣抽取，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。
但是由於預處理系統與化學分析儀，不受相同時序的控制，也就是說預處理取樣換水的時間，不能和分析儀定時啟動取樣分析同步，從而造成分析儀提供的分析資料可能有所滯後，從而影響了線上監測資料的實時性。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汙染源排放情況，我們設計開發了一套“化學分析儀實時取樣執行控制系統”，當預處理系統定時換水後，利用化學分析儀外部控制埠（一般情況諸如 COD、氨氮、重金屬等化學汙染物檢測分析儀都具有外部控制觸發埠）立即啟動化學分析儀抽取經預處理系統處理後的廢水進行分析，從而得到最接近當前排放情況的真實資料。
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，電路通電後 T1開始計時，KT1 觸點保持原狀態不變，KT2得電觸點吸合，啟動預處理裝置的取樣泵對預處理裝置儲水池換水，T1完成定時後 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，單穩態模組通電，模組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訊號，啟動分析儀開始取樣分析檢測，啟動後觸發器返回原穩定狀態，保證分析儀按觸發訊號執行一次，等待下一個定時週期的到來，預處理裝置及分析儀執行週期可通過對 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，當啟動了分析儀以後為保證分析儀取樣泵採集到當前的實時水樣，雖然 KT2已經失電預處理裝置的換水工作仍將延時若干時間後停止，延時時間可根據情況對 KT2進行設定。AC-DC 模組為交、直流電源轉換模組，為單穩態模組提供工作電源。控制原理框圖見圖 2 所示
利用控制電路中單穩態模組輸出觸點 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 數字顯示的定時設定，上電後 T1開始計時，觸點保持原狀態不變，當 T1完成定時後，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，完成定時後，又 T1開始定時，觸點又恢復到原始狀態，周而復始，達到迴圈控制某裝置的要求。見下圖 3。
3.2 延時釋放時間繼電器工作原理
當輸入電源後延時釋放時間繼電器動作，觸點吸合導通，斷電後雖然繼電器已失去工作電源，但是其觸點仍未釋放，仍處於導通狀態，經若干時間後繼電器觸點才予以釋放開路，切斷被控裝置的電源。釋放延遲時間可通過對延時釋放時間繼電器的設定達到所需要求。
3.3 單穩態模組工作原理
單穩態模組沒有加電時，繼電器觸點常閉、常開狀態不變，在此稱為原始狀態，上電後繼電器吸合，觸點動作，常閉觸點斷開，常開觸點吸合，但是經若干時間後，模組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。
4 應用價值
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整合化模組的成本遠遠低於 PLC 程式設計控制器的軟、硬體成本，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，通過對模組功能的理解及組合，實現設計成本低、可靠性高、使用操作、設定簡單的控制系統，很好的解決了環境線上監控技術中檢測資料的實時性問題，具有很高的應用價值 , 並獲得了由中華人民共和國國家智慧財產權局頒發的實用新型專利證書（實用新型專利證書：廢水汙染源化學分析儀實時取樣執行控制系統 ，發明人 : 沈志鴻 、 周建勇 、 吳建鋼，授權：中華人民共和國國家智慧財產權局，專利號：201320575185.X）。
參考文獻
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我國城市汙水回用現狀與發展策略
