水体连续自动监测系统组成.

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1、水体连续自动监测系统组成,王 虎 副教授,水环境监测,教学目标,1.能力目标 （1）阐述水体连续自动监测系统组成及主要构成模块的作用； （2）阐述水质在线自动监测系统组成及主要构成模块的作用； （3）能简述水质在线自动监测系统运行管理常识。,2,水体连续自动监测系统组成,教学目标,2.知识目标 （1）水体水质连续自动监测系统； （2）水质在线自动监测系统。,3.素质目标 （1）听从指挥、认真负责的团队合作精神； （2）提高学生搜集资料自主学习和分析问题、解决问题能力。,3,水体连续自动监测系统组成,教学内容,4,水体连续自动监测系统组成,1.水体连续自动监测系统,水体连续自动监测系统组成,1.

2、1 什么是水体连续自动监测？,水体连续自动监测就是在一个水系或一个地区设置若干个配备水质连续自动监测仪器的监测子站和一个中心站，通过中心站控制若干个子站实现对该流域或该地区的水体水质状况的连续自动监测。,水体连续自动监测系统组成,图1 水环境连续自动监测系统示意图,水体连续自动监测系统组成,图1 水环境连续自动监测系统示意图,1.2 水体连续自动监测系统组成,水体连续自动监测系统组成如图所示，一般由一个监测中心站、若干个监测子站和数据传递系统组成。,水体连续自动监测系统组成,图2 水体自动监测系统组成示意图,1.2 水体连续自动监测系统组成,（1）中心站配备：有功能齐全、贮存容量大的计算机、收

3、发传输信息的无线电台和打印、绘图、显示等辅助设备。 （2）子站：是一个水质自动连续监测系统，一般装备有采水设备、水质污染监测仪器及附属设备，水文、气象参数测量仪器，微型计算机及无线电台等。,水体连续自动监测系统组成,1.3 连续自动监测系统中心站作用,（1）向各子站发送各种工作指令，管理子站的工作； （2）定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验； （3）打印各种报表，绘制污染分布图；,水体连续自动监测系统组成,1.3 连续自动监测系统中心站作用,（4）将各种监测数据贮存到磁盘上建立数据库，以便随时检索或调用； （5）当发现污染指数超标时，向有关污染源行政管理部门发出警报，以便采取相

4、应的对策。,水体连续自动监测系统组成,1.4 连续自动监测系统子站作用,（1）对设定水质参数进行连续或间断自动监测，并将测得数据作必要处理； （2）接受中心站的指令； （3）将监测数据作短期贮存，并按中心站的调令，通过无线电传递系统传递给中心站。,水体连续自动监测系统组成,1.5 水体连续自动监测系统组成简图,1-污水处理厂； 2-污水处理厂监测站； 3-污染源监测站； 4-河川监测站； 5-数据处理和存储装置；6-通信装置； 7-输入输出打字机； 8-CRI； 9-通信打字机； 10-操作台； 11-行式打字机； 12-绘图机； 13-数据传送装置,水体连续自动监测系统组成,图3 水体连续自

5、动监测系统组成简图,主要内容,14,2.水质在线自动监测系统,水体连续自动监测系统组成,2.1 什么是在线自动监测系统？,在线自动监测系统是一个以在线分析和实验室研究需求为服务目标，以提供具有代表性、及时性和可靠性的样品信息为核心任务，运用自动控制技术、计算机技术并配以专业软件，组成一个从取样、预处理、检测分析、数据处理到信息存贮传输的完整系统。 在线自动监测系统可实现对环境样品的在线自动监测，可作为环境自动连续监测系统的监测子站。,16,水体连续自动监测系统组成,2.2 水质自动监测系统组成,水质在线自动监测系统一般包括取样系统、预处理系统、在线监测分析仪表、数据采集与控制系统、数据处理与传

6、输系统、远程数据管理中心等六部分。如下图所示： 六个部分既各成体系，又相互协作，以完成整个在线自动监测系统的连续可靠地运行。,17,水体连续自动监测系统组成,图4 水质在线监测系统组成示意图,18,水体连续自动监测系统组成,（1）取 水（采样）系统,设计要求：满足水样的代表性、可靠性和连续性来设计的。 组成部分：取水头、取水泵、水样输送管道和流速流量调节等。 分类：直取式和浮筒式两种，直取式主要针对水位变化小的环境使用，如污水厂、污染源、自来水涵管取水等；而浮筒式主要针对水位变化较大的环境使用，如地表水等。,19,水体连续自动监测系统组成,（2）水样预处理系统,设置作用：消除干扰仪表分析和影响

7、仪表使用的因素。 处理手段：自然沉降、物理过滤及渗透等，通常根据水样的纯度来决定预处理的级别。 有些分析仪器在设计时已经考虑了进样的预处理，需在系统集成时考虑与之配合使用。,20,水体连续自动监测系统组成,（3）在线检测仪器,按测量方式不同分为：电极法和光度法； 测量参数不同分为：综合指标检测仪器和单项指标（污染物）检测仪器； 常见生产商：美国HACH，法国SERES、德国WTW、德国EH、德国KUNTZE、日本岛津、日本Horiba、奥地利SCAN等。,21,水体连续自动监测系统组成,（4）数据采集控制系统,数据采集控制系统的主要由PLC、现场工控机、中心站计算机以及变送器、执行机构等组成，

8、其功能主要有： 控制整个在线监测系统的自动运行，这部分主要由PLC写入程序后完成； 采集、存储并传输仪表分析的数据，这部分主要由现场工控机与数据采集传输模块协作完成。,22,水体连续自动监测系统组成,（5）集成辅助系统,辅助系统的主要作用保障在线监测系统的连续稳定运行。具体如下： 管路清洗：由于管路中残留的污垢以及因此而孳生的藻类会对水样造成污染，所以需要对管路进行定时定量的清洗，清洗的方式和内容多种多样，目标都是为了保证水样的真实性和代表性。,23,水体连续自动监测系统组成,（5）集成辅助系统,电力保障：直接关系到仪表分析的准确性和连续性，因此首先尽可能选择稳定的交流电网以供接入；其次，在交

9、流电进入自动监测系统前，需要对电流再次整流，以便应对突发性电流不稳情况的发生；最后，如果有必要的话，可以配备后备电源以供停电时在线监测系统的正常运行。,24,水体连续自动监测系统组成,（5）集成辅助系统,预防雷击：防雷主要分为站房防雷、电源防雷和通讯防雷，当遭遇雷击时电流首先击穿防雷器以达到保护仪表及系统设备的目的。因而，发生雷雨后工作人员要尽快检查防雷器的状态，如损毁要及时更换。 调节温湿度：适合的温度和湿度对于仪表的稳定运行也很重要，这部分功能主要由空调和除湿设备来实现。,25,水体连续自动监测系统组成,2.3 多参数水质在线监测系统,26,多参数水质在线自动监测系统又名多参数水质在线分析

10、仪器集成系统。,水体连续自动监测系统组成,图5 多参数水质在线监测系统实物图,2.3 多参数水质在线监测系统,27,多参数水质在线分析仪器集成系统适用于： 水源地监测、环保监测站，市政水处理过程，市政管网水质监督，农村自来水监控；循环冷却水、泳池水运行管理、工业水源循环利用、工厂化水产养殖等领域。,水体连续自动监测系统组成,图6 多参数水质在线监测系统显示面板,主要内容,28,3.水污染自动监测系统,水体连续自动监测系统组成,3.1 什么是水污染自动监测系统？,水污染自动监测系统是对污染源排放的废水（经过处理的或未经过处理的）以及地表水和地下水被污染的情况进行连续自动采样、测定、传输和数据处理

11、的实时监测网络。,30,水体连续自动监测系统组成,图7水污染自动监测系统,图7 水污染自动监测系统,31,水体连续自动监测系统组成,图8 企业废水污染自动监测系统,32,水体连续自动监测系统组成,3.2 水污染自动监测系统组成,由若干个设在河流两岸、湖泊和水库的出入口、工厂废水排出口、污水处理厂排水口等处的监测站（子站）、数据通信系统和一个监测中心三部分组成。,33,水体连续自动监测系统组成,图9 水污染自动监测系统组成,3.3 监测站（子站）,监测站有连续采样装置、水污染连续监测仪器、水文气象参数测定仪器以及水样存贮装置等。 各监测站连续测得的数据，定时（例如每小时一次）传送至监测中心。,34,水体连续自动监测系统组成,图10 子站在线自动监测系统示意图,图10 子站在线自动监测系统示意图,35,水体连续自动监测系统组成,3.4 数据通信系统,图11 数据通讯系统示意图,36,水体连续自动监测系统组成,3.5系统监测中心（中心站）,监测中心设有电子计算机和各种外围设备，以收集数据、处理数据及存贮数据，并可向各监测站发出遥控指令。 如某一固定监测站的污染度指标超过控制直时，立即指令其采样装置启动，采集并存贮此时的水样，以便进行实验室分析。,37,水体连续自动监测系统组成,完，谢谢！,38,水环境监测,