建設(shè)標準

·《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、試運行、日期的時間表示法》GB/T7408-2005；

·《電子設(shè)備機構(gòu)、戶外機殼》GB/T19183.5-2003/IEC1969.3-2001；

·《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》GB 3838-2002；

·《地表水資源質(zhì)量標準》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)和標識符標準》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；

建設(shè)原則

系統(tǒng)建設(shè)既要滿足近期要求，又要適應(yīng)長遠發(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)一標準，分步實施”的原則，充分利用各種信息源，疏通信息流通渠道，保證信息流通暢達快捷。

系統(tǒng)總體架構(gòu)

總體架構(gòu)

水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一個把多項監(jiān)測指標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，滿足運行可靠穩(wěn)定、維護量少的要求，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)一標準，分步實施”的原則，充分利用各種信息源，疏通信息流通渠道，保證信息流通暢達快捷。

主要性能

1.總體設(shè)計具有實用性、先進性、開放性、安全性和經(jīng)濟性的特點。

2.總體設(shè)計符合國家、行業(yè)有關(guān)技術(shù)標準和規(guī)范。

3.水質(zhì)數(shù)據(jù)準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展性，充分考慮將來儀表的擴充要求，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)定運行。

7.系統(tǒng)具備斷電、斷水自動保護和恢復(fù)功能，系統(tǒng)自身可維持運轉(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行校準，監(jiān)測后對系統(tǒng)內(nèi)部管路進行反吹清洗。

10.具備遠程顯示儀器狀態(tài)、遠程校準和遠程清洗功能。

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)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行數(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。

分項設(shè)計方案

采水單元

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。

采水單元負責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。

預(yù)處理單元

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

水質(zhì)在線監(jiān)測分析單元負責完成水樣的監(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

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：

輔助分析單元

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，嚴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)備中的空氣壓縮機及減壓過濾二聯(lián)件等設(shè)備來提供的?？諌簷C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)。

數(shù)據(jù)通信傳輸控制單元

水質(zhì)在線監(jiān)測站的電氣、管路等設(shè)備控制方式采用遠程控制、自動控制和現(xiàn)場控制相結(jié)合。現(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：

控制單元

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。

具有遠程顯示現(xiàn)場工作狀態(tài)、安全和參數(shù)超標（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、標定等維護工作日志。

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)能對儀器進行一些基本功能的控制，如待機控制、工作模式控制、校準控制、清洗控制、停水保護等。

可設(shè)定運行方式：現(xiàn)場或遠程對系統(tǒng)設(shè)置連續(xù)或間歇的運行模式。

能夠在水質(zhì)超標事件發(fā)生時觸發(fā)自動采樣儀器的采樣。

數(shù)據(jù)采集部分技術(shù)

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充和應(yīng)急通道替換。

項目案例

◎ 2008年北京奧運會北京周邊水源地監(jiān)測保護項目

◎ 福建省寧德柘榮縣溪門里水庫水源地水資源保護建設(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

水生態(tài)監(jiān)測保護解決方案

系統(tǒng)總體架構(gòu)

分項設(shè)計方案

項目案例