1 系統(tǒng)介紹

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以水質(zhì)在線分析儀器為主體，運(yùn)用自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)分析技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學(xué)科的現(xiàn)代技術(shù)組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)檢測(cè)體系，是環(huán)境保護(hù)部門實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控河流及飲用水源地水質(zhì)變化、控制水質(zhì)污染的重要技術(shù)手段。主要功能是實(shí)時(shí)的監(jiān)視水質(zhì)變化局勢(shì)，定性、定量的掌握流經(jīng)監(jiān)測(cè)斷面的污染物通量，監(jiān)測(cè)斷面污染物濃度及通量的時(shí)間變化規(guī)律，為流域污染防治及其監(jiān)督管理提供科學(xué)依據(jù)。

實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確是水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)特點(diǎn)。近年來，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在許多國家地表水監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，我國的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)也取得了較大的進(jìn)展，環(huán)境保護(hù)部門及其他主管機(jī)構(gòu)已組織在我國重要河流的干支流、重要支流匯入口及河流入?？凇⒅匾旌w及環(huán)湖河流、國界河流及出入境河流、重大水利工程項(xiàng)目等水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面上建設(shè)了許多水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)了包括七大水系在內(nèi)的河流、湖庫的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

1.1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采水單元、預(yù)處理單元、檢測(cè)單元、控制單元、數(shù)據(jù)傳輸通訊單元等組成，以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)在線自動(dòng)分析。

其中采水單元由采水泵、采水管路及輔助設(shè)施浮筒、棧橋、電纜等組成；預(yù)處理單元由沉沙、粗濾、細(xì)濾及管路、閥門、液位傳感器等組成；儀表分析檢測(cè)單元由多參數(shù)分析儀（溫度、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、葉綠素、藍(lán)綠藻）、氨氮分析儀、高錳酸鹽指數(shù)分析儀、總磷分析儀、總氮分析儀等組成（可根據(jù)實(shí)際需要確定）；控制單元由儀器控制元器件、邏輯控制器等組成，數(shù)據(jù)傳輸通訊單元由數(shù)據(jù)采集模塊，現(xiàn)場(chǎng)總線、通訊系統(tǒng)等組成。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)如下圖所示：

圖1.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

水質(zhì)站設(shè)備室預(yù)留尺寸為長寬深：2000mm×500mm×400mm的地溝，用于系統(tǒng)采排水。6個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀標(biāo)準(zhǔn)800×800×2200mm機(jī)柜組放置在室內(nèi)正中位置，安置在地溝之上，美觀大方，便于維護(hù)和操作。設(shè)備室的儀器柜總體平面布置如下圖1.2所示：

圖 1.2 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站機(jī)房設(shè)備布局圖

說明：

1. 機(jī)柜上部走電纜槽，前部走信號(hào)，后部走電源。

2. 機(jī)柜下部地溝內(nèi)走給排水管。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站設(shè)備室的布置效果圖如下1.3所示：

圖 1.3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站設(shè)備室效果圖

通過該系統(tǒng)的建設(shè)完成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)在線監(jiān)測(cè)因子的24小時(shí)全自動(dòng)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)準(zhǔn)確的了解本企業(yè)的排污和治理的基本情況，對(duì)企業(yè)環(huán)境成本估算和治理流程管理具有重要的參考價(jià)值，亦能方便國家、省、市、企業(yè)等各級(jí)相關(guān)環(huán)保部門實(shí)時(shí)了解本企業(yè)的排污情況，及時(shí)決策和采取相應(yīng)措施。

1.3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括以下主要功能：

1) 水質(zhì)站系統(tǒng)自動(dòng)控制采水、配水、預(yù)處理、在線分析、留樣、數(shù)據(jù)通訊的運(yùn)行。

2) 系統(tǒng)采水具有代表性，采集的水樣能夠代表整個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)狀況。

3) 系統(tǒng)具備有效的自動(dòng)清洗功能，可遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)各組成系統(tǒng)的管路、多參池、沉淀池、采樣池的自動(dòng)清洗。

4) 水質(zhì)站物理法抑制藻類孳生，采用不產(chǎn)生二次污染的熱水高壓分子除藻功能。

5) 中心站遙控水質(zhì)站，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程反控現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)啟動(dòng)、更改采樣周期、留樣等功能，具有連續(xù)監(jiān)測(cè)、間隔監(jiān)測(cè)、應(yīng)急模式監(jiān)測(cè)設(shè)置功能。

6) 水質(zhì)站系統(tǒng)具有組態(tài)設(shè)置功能，用戶可靈活設(shè)置有關(guān)運(yùn)行參數(shù)，并具有良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性。

7) 系統(tǒng)具有B、C、D三級(jí)抗雷電、浪涌和電磁干擾功能，穩(wěn)壓、不間斷供電和驅(qū)動(dòng)過載保護(hù)能力。

8) 水質(zhì)站系統(tǒng)主要電器、閥泵、儀器具有自動(dòng)保護(hù)、診斷和故障報(bào)警功能。

1.4 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本特征

1.4.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或河流斷面的代表性

根據(jù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的目的和斷面的類型及功能進(jìn)行考察、論證，確定監(jiān)測(cè)斷面的位置，這樣監(jiān)測(cè)采集的水樣能夠代表需要監(jiān)測(cè)水體的實(shí)際水質(zhì)，能夠反映當(dāng)時(shí)河流水體的實(shí)際情況。

1.4.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的擴(kuò)展性

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在河流、湖庫、濕地、污水處理區(qū)等水域。根據(jù)水域的類型以及水質(zhì)實(shí)時(shí)變化狀況，可以進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)的擴(kuò)展，滿足河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要。

1.4.3 采水系統(tǒng)的安全性

采水系統(tǒng)能夠防撞、防凍、防藻、防淤積堵塞、并能夠根據(jù)水位變化調(diào)節(jié)取水口的位置和深度，確保水情出現(xiàn)復(fù)雜變化時(shí)，不會(huì)影響系統(tǒng)的正常做樣和數(shù)據(jù)的上傳。

1.4.4 監(jiān)測(cè)站房的安全性和實(shí)用性

監(jiān)測(cè)站高度集成，布局合理，操作方便，并具有防雷、防火、防盜、防凍、防高溫的特點(diǎn)，出現(xiàn)惡劣天氣時(shí)能夠保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.4.5 儀器設(shè)備的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性

監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)的儀器主要為我司生產(chǎn)的儀器，能夠長期、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地運(yùn)行，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠，運(yùn)行費(fèi)用低，便于維護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)。

1.4.6 控制系統(tǒng)的可靠性

系統(tǒng)運(yùn)行狀況能夠遠(yuǎn)程診斷和控制，響應(yīng)及時(shí)、控制準(zhǔn)確、預(yù)警可靠。并能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行儀器操作和數(shù)據(jù)的采集。

1.4.7 數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)的準(zhǔn)確性

數(shù)據(jù)從檢測(cè)儀器到傳輸單元能夠保證及時(shí)傳送、數(shù)值準(zhǔn)確無誤。

1.4.8 系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理能夠確保長期可靠地運(yùn)行，并能夠在此基礎(chǔ)上降低建設(shè)和運(yùn)行成本，最大程度上節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。

1.5 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)儀器選型

表1.1 主要儀器設(shè)備清單

1.5.1 施工進(jìn)度安排