水質(zhì)自動在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動測量技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及 相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測體系。建設(shè)地表水多參數(shù)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，最終實 現(xiàn)以下目標(biāo)：
1，能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行自動、連續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測，數(shù) 據(jù)遠(yuǎn)程自動傳輸，隨時查詢所設(shè)站點地水質(zhì)數(shù)據(jù)；
2，實現(xiàn)水質(zhì)信息的在線查詢、統(tǒng)計、分析、計 算、圖表顯示、打印等，隨時實現(xiàn)各個部門之間信息 的互訪共享；
3，當(dāng)水質(zhì)監(jiān)測項目超標(biāo)時，能夠自動報警或相 應(yīng)，實現(xiàn)早預(yù)警，早報告。
·《電導(dǎo)率水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 97-2003；
·《濁度水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 98-2003；
·《中國地表水環(huán)境水體代碼編碼規(guī)則》HJ 932-2017；
·《水文自動測報系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件》SL/T102-1995；
·《水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范》SL61-2015；
·《通訊工程系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》YD5078-1998；
·《低壓控制開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 總則》GB/T14048.1-2000；
·《數(shù)據(jù)通信基本型控制規(guī)程》GB/T 3453；
·《電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議》DL/T 476-2012；
·《數(shù)據(jù)終端（DTE）和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備（DCE之間的接口定義）》GB/T3454-2011；
·《數(shù)據(jù)元的交換格式、信息交換、試運(yùn)行、日期的時間表示法》GB/T7408-2005；
·《電子設(shè)備機(jī)構(gòu)、戶外機(jī)殼》GB/T19183.5-2003/IEC1969.3-2001；
·《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3838-2002；
·《地表水資源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》SL63-1994；
·《水質(zhì)分析方法》SL78~94-1994；
·《水質(zhì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)和標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》SL325-2005；
·《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》SL219-2013；
·《國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站站房及采水技術(shù)要求》（環(huán)辦監(jiān)測函[2017]1762號附件）；
·《總氮水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 102-2003；
·《總磷水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 103-2003；
·《高錳酸鹽指數(shù)水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 100-2003；
·《氨氮水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 101-2003；
·《pH水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 96-2003；
·《溶解氧（DO）水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T 99-2003；
系統(tǒng)建設(shè)既要滿足近期要求，又要適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展，因此系統(tǒng)建設(shè)堅持“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)范，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，分步實施”的原則，充分利用各種信息源，疏通信息流通渠道，保證信息流通暢達(dá)快捷。
水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一個把多項監(jiān)測指標(biāo)的分析儀表集成在一起，從采樣、分析到記錄、整理數(shù)據(jù)（包 括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)）中心遙控組成的系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)控及分析軟件，實現(xiàn)實時在線自動監(jiān)測，滿足運(yùn)行可靠穩(wěn)定、維 護(hù)量少的要求，并可實現(xiàn)無人值守。 系統(tǒng)建設(shè)既要滿足近期要求，又要適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展，因此系統(tǒng)建設(shè)堅持“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)范，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，分步實施”的原則，充分利用各種信息源，疏通信息流通渠道，保證信息流通暢達(dá)快捷。
1.總體設(shè)計具有實用性、先進(jìn)性、開放性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的特點。
2.總體設(shè)計符合國家、行業(yè)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
3.水質(zhì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精密度須滿足要求，與實驗室同步監(jiān)測數(shù)據(jù)須在允許誤差范圍內(nèi)。
4.所采用的設(shè)備符合結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、能耗低的原則，系統(tǒng)可在無人值守的條件下長期工作。
5.系統(tǒng)具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性，充分考慮將來儀表的擴(kuò)充要求，相關(guān)設(shè)備保留相應(yīng)的余量和接口。
6.取樣方式設(shè)計合理，不影響水質(zhì)參數(shù)的檢測結(jié)果，在惡劣氣候下可穩(wěn)定運(yùn)行。
7.系統(tǒng)具備斷電、斷水自動保護(hù)和恢復(fù)功能，系統(tǒng)自身可維持運(yùn)轉(zhuǎn)12小時。
8.能夠判斷故障部位和原因，具備故障以及狀態(tài)異 常自動報警功能；具備監(jiān)測頻次設(shè)置功能。
9.每個監(jiān)測過程前對分析儀表自動進(jìn)行校準(zhǔn)，監(jiān)測后對系統(tǒng)內(nèi)部管路進(jìn)行反吹清洗。
10.具備遠(yuǎn)程顯示儀器狀態(tài)、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)和遠(yuǎn)程清洗 功能。
11.儀器輸出信號應(yīng)采用4-20mA或RS232（RS485） 接口供選擇；如采用RS232接口，應(yīng)提供接口協(xié)議，以便與有關(guān)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
12.系統(tǒng)控制軟件界面設(shè)計應(yīng)該簡潔、美觀、實用，功 能全面且操作方便，適合監(jiān)測技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)解讀，數(shù)據(jù)庫具備管理、分析、查詢和二次開發(fā)功能。
13.廢液排放安全處理，避免二次污染。
水質(zhì)在線監(jiān)測站選址的時候，首先考慮監(jiān)測斷面水質(zhì)的代表性，水質(zhì)代表性不好的斷面不予考慮； 斷面水質(zhì)代表性較好，要同時考慮水質(zhì)監(jiān)測站基本 建設(shè)的水、電、通訊、交通等公用工程條件，監(jiān)測采樣 工程的難度也是重點考慮的條件之一。 采水單元需要因地制宜，根據(jù)水面寬度，泥沙、 水流量、潮汐大小，航運(yùn)繁忙等情況，設(shè)計成不同的 采樣單元，比如棧橋、水榭、懸臂、半懸臂、浮船等不 同形式。
采水單元負(fù)責(zé)完成水樣的采集和輸送，包括水泵、管路、壓力流量控制閥、樣品前置過濾系統(tǒng)等，在任何情況下確保將采
集點的水樣引致預(yù)處理單元內(nèi)，其水量和水壓應(yīng)滿足配水系統(tǒng)和分析儀器需要。
水樣預(yù)處理單元是整個自動監(jiān)測系統(tǒng)中重要的組成部分。
由于水體的復(fù)雜性，水樣預(yù)處理的 好壞直接決定了分析儀表監(jiān)測值的準(zhǔn)確 性。
本系統(tǒng)可以分為三個預(yù)處理環(huán)節(jié)(如右圖）
水質(zhì)在線監(jiān)測分析單元負(fù)責(zé)完成水樣的監(jiān)測分析，及水質(zhì)信息采集、存儲、上傳工作，包括常規(guī)五參數(shù)（水溫、PH值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）、氨氮、CODMn、總磷、總氮等參數(shù)的監(jiān)測分析。
控制與數(shù)據(jù)采集單元的核心包含：PLC控制采集單元，現(xiàn)場工控機(jī)和現(xiàn)場監(jiān)控軟件組成。 控制與數(shù)據(jù)采集單元示例如下圖：
輔助單元主要由清洗除藻單元、壓縮空氣單元、純水制備單元組成。
1.清洗除藻單元
管道內(nèi)藻類的大量繁殖能夠改變水樣的參數(shù)指標(biāo)，嚴(yán)重時使所采集的水樣失去代表性，其中最突出的 表現(xiàn)在氨氮的降解作用，使氨氮分析儀所測量的結(jié)果偏離真實值。根據(jù)實際的使用情況，可以以多種清洗方式結(jié)合以達(dá)到最佳的清洗效果，正反向循環(huán)清洗，正反向加壓 振蕩清洗，正反向加熱循環(huán)清洗。多種方式清洗的結(jié)合及調(diào)整清洗的頻率及周期可以有效的防止藻類的生 長并保持分析管路內(nèi)的清潔，使分析系統(tǒng)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
2.壓縮空氣單元
空氣單元的氣源主要依靠設(shè)備中的空氣壓縮機(jī)及減壓過濾二聯(lián)件等設(shè)備來提供的。空壓機(jī)為無油型， 保證不會對分析結(jié)果造成影響。它保證水站內(nèi)自動反吹清洗系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3.純水設(shè)備單元
自來水系統(tǒng)為純水單元提供水源。需要保證自來水系統(tǒng)的干凈，且壓力可長期維持在0.2MPA以上，用 于水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的正常清洗及制備純水，且自來水系統(tǒng)應(yīng)保證可連續(xù)供應(yīng)。
水質(zhì)在線監(jiān)測站的電氣、管路等設(shè)備控制方式采用遠(yuǎn)程控制、自動控制和現(xiàn)場控制相結(jié)合?，F(xiàn)場全部由數(shù)據(jù)終端結(jié)合PLC控制器控制流程。具體示意圖如下：
應(yīng)在滿足現(xiàn)場控制點的基礎(chǔ)上具有10%的備用控制點，以備日后控制單元的修改和升級。
具有遠(yuǎn)程顯示現(xiàn)場工作狀態(tài)、安全和參數(shù)超標(biāo)（上、下限）報警、可將報警和異常事件自動發(fā)送至各級監(jiān)控中心 。
能夠記錄有關(guān)現(xiàn)場異常事件的處理，儀器的修理、校準(zhǔn)、標(biāo)定等維護(hù)工作日志。
測站應(yīng)具有有效的ID授權(quán)控制，放置非法使用。
控制系統(tǒng)應(yīng)能對儀器進(jìn)行一些基本功能的控制，如待機(jī)控制、工作模式控制、校準(zhǔn)控制、清洗控制、停水保護(hù)等 。
可設(shè)定運(yùn)行方式：現(xiàn)場或遠(yuǎn)程對系統(tǒng)設(shè)置連續(xù)或間歇的運(yùn)行模式。
能夠在水質(zhì)超標(biāo)事件發(fā)生時觸發(fā)自動采樣儀器的采樣。
采集頻率：每通道≥0.2次/秒
采集精度：優(yōu)于1/4000（大于12有效位）
數(shù)據(jù)采集誤差限值：采集的誤差優(yōu)于滿量程的0.04%
通道數(shù)量：在滿足現(xiàn)有采集通道的情況下，應(yīng)具有不少于3各備用通道以備儀器擴(kuò)充和應(yīng)急通道替換 。
◎ 2008年北京奧運(yùn)會北京周邊水源地監(jiān)測保護(hù)項目
◎ 福建省寧德柘榮縣溪門里水庫水源地水資源保護(hù)建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測項目
◎ 山西省和川引水樞紐工程水位水質(zhì)監(jiān)測項目
◎ 河北省廊坊市城市水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)項目
◎ 吉林省白山市靖宇國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)監(jiān)測礦泉水質(zhì)量在線監(jiān)測工程
◎ 馬邊彝族自治縣水源地水質(zhì)在線監(jiān)測項目
硬件產(chǎn)品：總氮在線監(jiān)測儀 微型地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站 總磷在線監(jiān)測儀 氨氮在線監(jiān)測儀 高錳酸鹽指數(shù)COD在線監(jiān)測儀 浸入式紫外全光譜COD在線監(jiān)測儀
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