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1、水质自动站监测系统系统意义通过自动监测可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水 体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督 总量控制制度落实情况，排放达标情况等目的。体现了水环境监测技术手段的科学化、现代水平 和发展方向。系统简介水质连续监测仪器是工业过程设备广阔领域的重要组成部分。随着经济、制造业和污染的同 步增长，使得人们愈来愈重视饮用水的质量以及江河、湖泊、沿海、排污口的状况。各个国家都 制定严厉的法律，要求以测量有害于健康的元素的存在及其浓度来评估环境的质量。技术上要求 在线分析仪必须实时反映被监控区域的水质状况，不
2、得有错误的低估现象，能自动化分析过程并 进行正确控制。自动水质监测站可连续或间歇地实时监控河流、江河口、湖泊、沿海、排污口水质状况，为 水质监控提供完整的解决方案。整套系统由水质采样装置、预处理装置、自动监测仪器、辅助装 置、控制系统、数据采集和传输系统组成。采用先进的Windows操作软件，监控记录水质的物理、 化学、生物的变量参数，并通过网关将信息实时反馈到中心站，授权的中心站也可通过公众电话 网络/PSTN专线、GSM/GPRS无线通讯网采集数据和实现系统的远程控制。现场监测站只需定期 维护，全系统无人监控运行。自动站水质监测系统功能： 实时反应被测区域的水质变化情况，准确及时捕捉污染物
3、超程排放并发出预警信号，取样方 式可调节（瞬时、周期或连续采样）； 现场无人监控自动运行，具实时监控、动态显示、设备运行状况监控及数据管理功能； 系统停电保护及来电自动恢复； 系统部件模块化设计，便于维护； 可设置清洗周期自动清洗或根据浊度值的变化进行自动清洗和反吹清洗； 选用药液清洗装置清洗可抑制藻类在系统内孳生的功能； 系统故障报警及记录； 数据自动采集、自动处理和传输，远程监控功能； 历史数据、报警数据及报表的生成、编辑和输出； 系统可靠、坚固耐用，保证长期在恶劣的环境中正常运行。系统设计原则 系统长期运行安全可靠，操作简便，技术成熟，水质分析方法符合国标及行业有关标准和规定； 系统运行
4、管理方便灵活，保证在不同的原水水质情况下，均有较好的监测效果； 系统采用模块化设计，具有良好的可扩展性，可随时根据流域水质监测需要扩展监测项 目； 系统采用通用数据传输协议，监测子站可通过无线或有线数据传输，方便的接入监测总站、远程数据管理中心和省环境监测中心，经授权的相关部门可通过有线(NPTS/ETHERNET) 或无线通讯(GSM/GPRS/无线数传电台)实现对相应子站的实时监测和数据传输； 系统经济合理，尽量降低成本及运行费用。系统组成计算机、通讯模块及数据采集器集成系统由过程监控系统和辅助系统二部分组成。过程系统 主要由微型计算机、通讯模块、控制模块、数据采集器、控制执行体系、采样装
5、置、预处理装置 过程监控仪器和输送管到系统等部分组成。辅助系统主要由试剂供给系统、纯水供给系统、气体 供给系统、洗液供给系统、样品预处理系统、现场监视设备、电源保护及恢复系统等部分组成， 用以供给过程监控系统的所需。通过计算机与通讯模块集成控制系统，水质监测站的过程监控系 统、辅助系统以及中心站有机地联成了密不可分的整体，从而最大限度地利用了系统资源。水质自动站监测系统拓扑图A、采样装置B、样品预处理装置 C、pH/电导率/溶解氧/浊度/温度常规五参数测定仪D、COD、TOC、氨氮、总磷和总氮等其它水质在线分析仪 E、辅助系统F、数据采集和控制模块G、通讯模块I、远程计算机中业站计算机H、现场
6、计算机PSTN/GSM/GPRS/S 线接入网./工巩七erne t子站计算机由于进样、传输和分析是一整体，需要相同的精确度和重现性，为此，系统集成过程中将考 虑如下几点： 进样系统适用于何种水质参数的测量/分析。样品流中含有那种特别的化学成分。含有哪种可能的污染物。整个系统所期待的响应时间是多少。 系统采用哪种材料制造。系统适合的进样量及过量的进样如何排除。样本源及系统安装区域有无任何危险。测量精度和量程如何。采用何种检测方法。1水样采集装置：自动采样装置必须考虑到： 进样必须实时反映样品源的状况。 是否直接分析？或者必须进行预处理？例如：过滤、稀释、冷却、酸化？ 合理的分离沉砂、过滤方式。
7、采样器通道： 可扩充到8通道，每一分析通道可单独使用，也可以2 个或2个以上通道同时分析。 自动采样器： 可自动控制进样量，有 X-Y-Z 三维机械驱动及电子控制部分，样品架基座，样品架可放置200个或200个以上样品管（容量三10ml）,须可以放置16个标准溶液和空白溶液的样品管，RS232接口，接口线缆，取样针和连接管。 有X-Y-Z三维机械驱动及电子控制部分，样品架基座，样品架可放置60个样品管，RS232 接口，接口线缆，取样针和连接管。自动稀释器： 可自动稀释，稀释倍率为14000 倍；当样品含量超出量程时，能自动判断稀释倍数并 稀释；准确度0.5%，精确度5%。进样泵定制的依据 位
8、置及场所 样液的成分 样液流的特征（流速、压力、温度）采样泵样液直接进行分析或被送至预处理部分通常由进样泵来完成。不同组成的样液将选择不同的 泵体。选择依据如下： 样液的组分 过滤系统 所需响应时间 管位三16个，高精度，远程控制或手动变速。下列类型经常被应用 应用于江河水、沿海的自吸泵、潜水泵。 应用于工业流体的薄膜泵 应用于工业进水的离心泵 应用于污水的分式离心泵交替自洁式采样装置：双系统交替自洁式采样装置由粗滤网、采样泵、沉砂池、连接管路、流量开关及相应阀门组 成，采用智能控制模块监控。采样头由带粗滤网及可随水位涨落保持一定深度的浮台组成，采水 系统将水样通过采样头粗滤后送入特别设计沉砂
9、池中分离泥沙后送入监测系统中。当采水系统发 生堵塞，该系统上的流量开关将此信号传至控制模块，控制模块即停止该系统运行，同时启动备 用的另一套采水系统继续采样，被阻塞的系统可用另一系统的采样泵取水自动清洗及自动反吹至 畅顺备用。2预处理装置为了分析的准确和可靠，某些项目分析时悬浮的固体必须从样液中脱除，通常采用过滤的方 法。可用流动过滤系统和应用于饮用水、地表水、小型试验工厂的微型纸基过滤，以及应用于污 水进水系统或其它进水支流的通过式超滤系统。穿流超滤器：该过滤器单元由内置管状不锈钢筛网管组成。样液流以高流速通过管状筛网内部，其组分透 过管状滤网被传送到在线过程分析仪，被分析。主要组件是易于清
10、洁维护的不锈钢筛网。小分子 量的盐、糖和界面活性剂透过筛网，而悬浮物被截留。该系统用来过滤样液流中大量悬浮固体和 漂浮颗粒，留存 5 微米内的物质。最理想的进样流速是每小时 68 立方米，也就是最少每分钟 200 毫升的流速，这依赖于过滤器所用内部元件的直径。样液由离心泵或分式离心泵传送至过滤器过滤。普通的过滤器总是有滤渣结垢于滤膜表面而 阻塞过滤的问题，导致频繁地维护。应用穿流式超滤装置，此类问题迎刃而解。能够堵塞滤膜的 微粒被高流速的样液流带离滤网，穿流超滤器的高流速进样具有自清洁作用，使得过滤器具有高 的过滤速度和能够持续很长时期免维护。穿流超滤器的优点概括如下： 无预过滤要求 最少的附
11、加操作需求 滤网寿命长 易清洗，操作快捷，任选化学或机械清洁 替换滤网增加的费用比较低当系统应用一支过滤芯时，为进行预防维护将不得不中断系统运行一小段时间。为了连续过 滤，必须采用两根滤芯交替进行PVC球阀选择其一进行工作，另一个进行清洗操作，或者更替。 这一清洁循环系统由三部分组成：循环泵、盛有清洁液的容器、阀门。自动清洗的自动转换由控 制模块单元编程控制。在预置时间内控制模块控制球阀选择其中一个滤芯自动清洗，同时控制循 环泵开始运作。控制模块用传感器检查进样液流的压力，当压力超标及滤网堵塞时， PLC 就选择 另一套过滤装置继续工作，同时激活报警触点，指示故障出现，并对堵塞的过滤装置进行自
12、动清 洗和自动反吹清洗。3多流路装置特别设计多流路装置可分析 4 个隔离的样液流，进样流管路的选择阀由控制模块程序控制。 根据监测站监测项目，可有若干个（lWnW8）多流道装置可以连接于分析仪，则最多可提供32 道样流以供分析之用。内置流速调节阀。固体杂质允许沉淀于容器底部，可拧开盖子而排出，或 直接流出。4自动监测仪器在线过程分析仪已经成为先进控制系统的重要组成部分，它作为一种成分检测传感器的角色 给完全过程控制策略增加了重要的支持。不仅仅是以可靠的成分数据改善和调整其控制，而且对 过程优化用来提高质量和应用于其它高级控制做出了重要贡献。美国哈希公司提供一系列高 精度、可靠、耐用的水质过程监
13、控仪器，（在线和实验室分析并用）可分析的项目有：PH、温度、浊度、溶解氧、电导率、氧化还原电位、流量、悬浮物、水位、总酸度、铝、氨氮、 氨氮、咖啡碱、钙、碳酸盐、氯化物、氯、铬（+6）、柠檬酸、钴、色度、铜、总氰、游离氰、 氰化物、乙醇、氟化物（E）、甲醛、总硬度、肼、硫化氢、铁、镁、锰、甲醇、硝酸盐、硝酸 盐+亚硝酸盐、亚硝酸盐、总氮、OC、COD、酚、总磷酸盐、可水解磷酸盐、正磷酸盐、可水 解磷酸盐、正磷酸盐、总还原糖、硅酸盐、尿素、锌、硼、检测水中油，芳香族碳氢化合物如： 叶绿素（藻类）多环芳香族化合物PAHSS）.苯胺、苯酚、燃油、润滑剂；苯、甲苯、二甲苯、 乙苯（BTEX）、水中油分
14、等。5辅助系统：根据需要，可选用以下辅助系统供给过程监测系统： 自来水供给系统 清洗反吹系统 纯水制备系统 清洗药液供给系统 电源保护及恢复系统 现场视频监控系统6报警系统提供以下报警： 泄漏报警 超量程报警 每道进样流高标报警 每道进样流低标报警 用户自定义高低标报警，所有联系正常关闭。 选项 ：选择样液流的指示报警。 印刷电路板内置于电气控制柜内，联接多个继电器，各代表一条进样流。当一条进样流正被测量时，对应的联接被激活，使它能够检查外部哪一条样液流正被测量。7数据采集和数据传输系统功能： 数据采集与传输应完整、准确、可靠。 通过通用的通讯接口( RS232/RS485)采集实时数据并存储
15、，数据传输之间采用开放的 通讯协议(MODBUS/LONWORKS)和准数据传输方式，并能对各级控制中心进行权限设置。 具有远程显示现场工作状态、安全和参数超标(上、下限)报警、并能将报警信号自动 发送至远程设置的电话号码上。 根据状态参数或故障报警信号等能自动对分析结果的有效性进行判断。 具有对监控水质的预警功能。 采用 WINDOWS 版本操作系统和开放的关系数据库，软件具有良好的可扩展性，便于维 护和升级，系统软件具有数据保护功能，使用方便。 能定时和固定时段采集历史数据进行报表统计和数据曲线分析，数据导入、导出方便，并有数据备份功能；能根据有效数据自动生成日报、周报、月报、季报、年报等各种报表； 能判断水质类别、首要污染物和各指标的超标情况；能根据用户要求进行数据处理，可以进 行不同时段的数据对比等。 数据查询功能，按需要进行各种方式的数据查询。7.1 数字数据存储系统数据存储系统是将分散数据存档，它是基于数据采集器与个人计算机的组合。分析仪的测量 数据以数字记录保存，由数据采集软件控制，保存于一个或多个数字式
