水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：水質(zhì)；自動監(jiān)測；日常運營； 精細化維護；

水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)只有在確保系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定的持續(xù)運行，得到有效數(shù)據(jù)的情況下，才可真正在水質(zhì)監(jiān)測中能起到重要的預(yù)警作用。由于本系統(tǒng)的運行涉及到自動化、環(huán)境監(jiān)測、化學(xué)分析等多個學(xué)科、跨領(lǐng)域的知識，因此必須對其進行專業(yè)、系統(tǒng)的日常維護工作，同時也對運維人員的素質(zhì)提出了較高的要求。

南海區(qū)水源水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱“南海水站監(jiān)測系統(tǒng)”）位于佛山市南海區(qū)獅山鎮(zhèn)北江大提，是一套以19臺自動分析儀器為核心，從水樣的采集、過濾、分析到數(shù)據(jù)的顯示、傳輸、存儲等全自動化的監(jiān)測系統(tǒng)。其監(jiān)測斷面為東平水道的北江流域，是佛山市南海區(qū)第二水廠的取水點（該水廠是佛山市日供水量最多的自來水廠之一），該系統(tǒng)能實時、連續(xù)、準確地掌握和評估東平河水質(zhì)狀況及動態(tài)變化趨勢。

我公司在完成南海水站監(jiān)測系統(tǒng)的前期建設(shè)和中期的安裝調(diào)試驗收工作后，受佛山市南海區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站委托，從系統(tǒng)試運行開始，就一直負責(zé)系統(tǒng)的日常運行與維護管理，水質(zhì)自動監(jiān)測站是否能持續(xù)長期正常運行，取決于儀表的日常維護工作是否做好，精細化的維護能夠延長設(shè)備的使用壽命。以下是我司針對部分參數(shù)列舉的日常維護內(nèi)容：

1、五參數(shù)的維護

每星期到達現(xiàn)場，檢查儀表表面狀況，室內(nèi)環(huán)境狀況，保持儀表表面潔凈，無冷凝水，保持使用環(huán)境通風(fēng)，無激烈振動。一旦出現(xiàn)異常，及時動作，解除干擾。

每星期檢查儀表的顯示狀態(tài)，每三個月檢查連接電纜是否牢固。

經(jīng)常檢查電源供電電壓。保證儀表使用的電源為220V/50Hz±10%，不正確電源有可能造成儀表燒毀。如果供電電源波動超過容許范圍，我們會立即將儀表的電源斷開。（為保證儀表能夠恢復(fù)其內(nèi)存參數(shù)，斷電后最少在10分鐘后再接上電源）

儀表與傳感器之間信號線性關(guān)系是準確測量的保證，所以，除了保證傳感器正?？煽恳酝?，定期的檢查與校正也是準確測量的保證。每個星期應(yīng)檢查所有傳感器（包括溫度、電導(dǎo)、PH、溶解氧、濁度）連接是否完好，電纜線是否有破損，傳感器表面是否結(jié)垢或臟污，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。

針對不同電極，應(yīng)按其不同要求進行維護。

2、總磷總氮日常維護

總磷、總氮分析儀是根據(jù)吸光法原理，將經(jīng)消解的水樣通入檢測器，通過計算某一波長的吸光強度，得出總磷、總氮的含量。儀器的測量原理和裝置的特性，決定了維護周期、維護量。

2.1.維護人員每周對儀器進行巡檢，查看儀器運行情況，讀取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，確保沒有異常狀況。

2.2.儀器運行使用的試劑、純水，維護人員每周進行檢查，確保試劑、純水充足，每隔兩周試劑要更換一次，確保測量質(zhì)量。

2.3.維護人員每月對儀器進行全面維護，檢查儀器采水管路是否有臟、堵塞、脫離現(xiàn)象；裝置內(nèi)送液管是否有堵塞、漏、脫離、掉下現(xiàn)象；各電磁閥的動作是否正常；送液泵、氣泵、試劑泵、各液體計量泵的動作是否正常，有否異常聲音；加熱室、檢測器是否正常工作，有沒漏液現(xiàn)象；打印機的工作是否正常，記錄紙的剩余量；廢液容器的儲液量，是否需要回收處理；試劑容器、純水容器的狀況，是否需要清洗。

2.4.維護人員每三個月要對儀器管路、試劑容器進行清洗，六個月進行一次儀器易損配件、裝置內(nèi)管路更換，主要配件如試劑泵一年更換一次。

3、氨氮分析儀日常維護

氨氮分析儀采用氣敏電極測試，運行比較穩(wěn)定，日常維護能確保儀器測量質(zhì)量，為水站提供可靠數(shù)據(jù)。在維護時應(yīng)做到；

3.1.每周檢查管路、試劑瓶狀況，管路是否有氣泡，試劑余量是否充足。

3.2.每兩周更換試劑，在每次更換試劑后，做一次系統(tǒng)管路填充，然后做校準，查看校準結(jié)果如何，如不通過，查找原因。

3.3.每30天移位一次軟管，每180天更換一次軟管和T形片。

3.4.每月更換一次電解液，每三個月更換一次薄膜。

4、高錳酸鹽指數(shù)分析儀

4.1.每周至少巡檢一次，查看儀器運行情況，檢查光度計的工作情況是否正常；鹵光燈是否發(fā)光；各液位計是否正常工作；各蠕動泵是否正常工作；各閥門是否正常；ORP電極、Pt100、加熱棒工作是否正常；檢查調(diào)節(jié)模塊各項功能。

4.2.每兩周更換一次試劑，保證測量質(zhì)量；三個月做一次手動校準；

4.3.每月清洗一次恒流器、光度計內(nèi)管路、反應(yīng)室和試劑瓶，減少儀器內(nèi)環(huán)境污染造成的測量影響；

4.4.每三個月檢查并清潔管道和接頭，半年更換一次蠕動泵軟管；

4.5. 每2年更換一次AnaCon2000模塊的內(nèi)部電池。

5、TOXcontrol毒性儀日常維護

毒性監(jiān)測儀是采用深海發(fā)光菌（費歇爾弧菌）在水中遇毒性物質(zhì)時本身發(fā)出的熒光強度發(fā)生衰變的原理進行毒性物質(zhì)的檢測。菌種本身對環(huán)境比較依賴，在維護的時候注重為其提供適應(yīng)條件，盡量讓測試更準確。

5.1.定期為儀器添加新的發(fā)光菌懸浮液。維護人員一周培養(yǎng)一次菌種，喚醒期為20小時，保存期為一周。一般添加20ml足夠儀器測量一個星期，有時候菌種會因污染或不正確操作造成大量死亡，維護人員巡檢時會查看歷史數(shù)據(jù)，若存在異常，及時更換菌種。

5.2.維護人員每星期到達現(xiàn)場，負責(zé)配制鹽溶液和控制樣溶液并更換，清洗儀器內(nèi)的所有模塊、小黑管、進參考樣和被測水樣的管道、PMT光強測試盒，更換注射器。

5.3.維護人員每個月對儀器進行一次全面維護，將所有模塊取出并清潔干凈，清洗整個儀器并給定向臂桿、注射器馬達上油。

5.4.每隔三個月，維護人員要更換小黑管、注射器尖頭上的透明管套、進參考和實際水樣的管子，檢查風(fēng)扇底部通風(fēng)情況和儀器后面的通風(fēng)情況，保證儀器一切正常，若其中一部分出現(xiàn)問題，馬上采取方案解決問題。

5.5.每年維護人員要對儀器的溫度、體積、光強進行校準，檢查攪拌裝置、傳送帶、定向臂的工作情況，判斷工作是否正常，是否存在隱患。同時要注意檢查運用程序的更新狀況。

6、重金屬分析儀日常維護

在線痕量金屬分析儀是設(shè)計用來自動監(jiān)測水中的痕量金屬的，它使用電氣化學(xué)技術(shù)中陽極溶出伏安法原理測量。儀器的維護頻率由水樣的特性和分析頻率決定，一般，進行高頻率的維護，可使儀器的數(shù)據(jù)更精確。

6.1.每兩周至少進行一次蠕動泵的校準，一周要對工作電極表面進行清洗一次，在清洗完工作電極后，對工作電極重新鍍膜。

第2篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：純化水；系統(tǒng)；PLC

一、制藥工程純化水系統(tǒng)概述

制藥工程中，不可避免地需要用到純化水。而制藥方面所用純化水對于整體制備過程中的各項過程有著嚴苛的需求。在對于整體的制備過程中，制藥企業(yè)現(xiàn)階段使用的純化水系主要是將正常市政中的自來水，進行一系列加工處理，去除水體中不符合藥物生產(chǎn)制造中對于水質(zhì)要求的物質(zhì)，最終達到純化水質(zhì)的目的，滿足制藥過程中對于純化水的需求。

二、制藥工程純化水系統(tǒng)的在線檢測與自動控制設(shè)計

1.制藥工程純化水生產(chǎn)的特點

在大多數(shù)制藥工程中，純化水的生產(chǎn)制備都是企業(yè)進行藥品生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，許多制藥企業(yè)在純化水生產(chǎn)過程中采取 24 小時持續(xù)作業(yè)的方式，這也對純化水生產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)運行能力提出了較高的要求。

2.純化水系統(tǒng)的在線檢測與自動控制

由于純化水系統(tǒng)需要 24 小時持續(xù)運行，因此，自動化控制模塊的設(shè)計就顯現(xiàn)出了極大的必要性。純化水系統(tǒng)的自動檢測與在線控制主要由實時控制系統(tǒng)及相關(guān)模塊實現(xiàn)的，實時控制系統(tǒng)主要負責(zé)對純化水系統(tǒng)的生產(chǎn)運行整個流程中的各個環(huán)節(jié)進行實時的監(jiān)管與控制，包括實時生產(chǎn)管理、生產(chǎn)過程互連鎖、安全方面的連鎖包括報警、供給順序的過程控制、開關(guān)量與模擬量控制、過程I＼O等，水質(zhì)的在線自動檢測也可以通過在系統(tǒng)中配置在線電導(dǎo)率儀或在線電阻率儀等檢測裝置，實現(xiàn)實時的純化水在線水質(zhì)檢測，并通過對水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的自動傳輸與分析，及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)不合格的純化水產(chǎn)品不進行有效處理，并通過實時控制系統(tǒng)對各設(shè)備的監(jiān)控，找出生產(chǎn)設(shè)備中的故障部分，對故障予以及時排除。

三、制藥工程純化水系統(tǒng)自控流程

純化水的生產(chǎn)與制備是制藥工程中的重要環(huán)節(jié)，通常，純化水系統(tǒng)的作業(yè)方式為24小時持續(xù)生產(chǎn)，由此，要求純化水系統(tǒng)具有非常高的持續(xù)運行能力。在對持續(xù)生產(chǎn)過程進行制時，主要包含兩個方面，一是實時控制層面，包含實施生產(chǎn)管理、生產(chǎn)過程互連鎖、攻順序的過程控制等，一是生產(chǎn)管理層面，包含準備各生產(chǎn)計劃、調(diào)度方案等。在制藥工業(yè)純化水系統(tǒng)，自動控制流程主要包含四個部分，具體如下。

1.原水

原水罐、原水進水閥以及原水泵共同組成了原水部分，主要的功能是預(yù)處理原水，并將理之后的原水供給純化水系統(tǒng)，在原水自動控制系統(tǒng)中，包含原水罐液位和原水進水閥鎖操作，以便于保證原水管液位的數(shù)值與運行要求相符合。

2.預(yù)處理系統(tǒng)

在預(yù)處理系統(tǒng)中，主要包含多介質(zhì)過濾器和軟化器。原水即為市政供水，通過物理方法市政供水進行相應(yīng)的處理，以便于保證其與膜純化系統(tǒng)對水的要求相適應(yīng)，具體說來，處理的措施主要包含將原水的濁度、硬度及污染指數(shù)降低，并將其中的氯化物等化學(xué)分的含量減少，將原水的pH值調(diào)節(jié)至規(guī)定范圍之內(nèi)，并對其他基本的水指標進行調(diào)整，滿足膜純化系統(tǒng)的進水要求之后，進人到此系統(tǒng)中l(wèi)1]。實施預(yù)處理之后的水進人膜純化系統(tǒng)后，可將系統(tǒng)的壓力減輕，延長系統(tǒng)RO膜的使用壽命，并加快工作速度。

3.純化制備

純化制備中由三部分組成，分別為保安過濾器、RO膜和EDI監(jiān)測儀，其所包含的自控系統(tǒng)操作比較多，如原水過濾、軟化、溫度控制。EDI、紫外設(shè)備狀態(tài)等。

4.純化水的儲存與分配

在純化水的儲存系統(tǒng)中，組成部分包含罐體、溫度和液位傳感器、進出水閥和呼吸器。

純化水制備完成之后，由儲存系統(tǒng)負責(zé)儲存，在純化水機和儲罐之間的循環(huán)、儲罐和各用水點之間的循環(huán)工作中為自動控制系統(tǒng)的主要操作方式。而純化水的分配系統(tǒng)中，主要的功能是輸送純化水，滿足各個用水點的純化水需求，控制泵的變頻器純化水在管道中的運行速度、電導(dǎo)率的檢測控制為分配系統(tǒng)自控系統(tǒng)的主要操作。

四、關(guān)于純化水系統(tǒng)在軟硬件控制上的設(shè)計理念

1.軟件

將純化水系統(tǒng)的控制軟件需具有三方面的條件，一是對于整個純化水系統(tǒng)的控制；第二是對在軟件上要能反映出對于設(shè)備在處理水質(zhì)過程中每個步驟的控制；第三是在設(shè)計界面與結(jié)構(gòu)上要能體現(xiàn)出對于設(shè)備上相應(yīng)的基本操作與稻菹允盡K悸飛洗炕水系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計應(yīng)基于PLC與上位機關(guān)聯(lián)的應(yīng)用，在系統(tǒng)編程的過程中滿足對于設(shè)備各項常用功能的控制，充分考慮到在純化水質(zhì)過程中各設(shè)備所需的各種需求。

2.硬件

硬件上應(yīng)該根據(jù)實際需求對于純化水系統(tǒng)中的各項處理單元中的儀器配件，儀表選擇，水體傳輸和制備的過程中可能用到的管路，閥門等設(shè)施靜心嚴格篩選。對于使用PLC與上位機控制的方式時，對于模塊的選擇應(yīng)當選取常規(guī)上能夠具備微調(diào)功能的量程模塊。在整體的設(shè)備運行方面要保證設(shè)備的流暢運行，確保在整個純化水的制備過程中不出現(xiàn)任何人為不可控環(huán)節(jié)。

五、純化水的制備

1.預(yù)處理

預(yù)處理系統(tǒng)部分是純化水原水處理的重要環(huán)節(jié)，主要由多介質(zhì)過濾器、軟化器等部分構(gòu)成，根據(jù)不同制藥工程藥品生產(chǎn)實際情況的差異，所用設(shè)備可能有所不同。這一部分的主要功能在于通過一系列的物理手段，對進入正式膜純化處理前的原水進行初步的處理，由于市政自來水系統(tǒng)在自來水的效度過程中會使用氯化物進行消毒，并且原水中本身也可能存在一些其他化學(xué)成分或較大顆粒物，在預(yù)處理過程中，要對原水的化學(xué)成分進行過濾或消除，并要對酸堿值進行相應(yīng)調(diào)整，同時還要盡可能降低其硬度、池度及污染指數(shù)，使其滿足膜純化處理的基本要求。這一階段的自動控制，主要是進出水閥門與管道壓力的監(jiān)控，以及對預(yù)處理設(shè)備的自動控制與管理。

2.制備過程

純化制備部分是純化水系統(tǒng)自動控制的最主要環(huán)節(jié)，也是原水純化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，主要是通過膜純化技術(shù)對經(jīng)過預(yù)處理的原水進行純化處理，生產(chǎn)出適用于藥品生產(chǎn)的純化水。純化制備部分的構(gòu)成因制藥企業(yè)的生產(chǎn)條件不同，設(shè)備也有所區(qū)別，通常情況下都是由保安過濾器、RO 膜處理系統(tǒng)、監(jiān)測儀器系統(tǒng)等構(gòu)成，條件較好的制藥企業(yè)會采用 TO C 檢測儀器設(shè)備，進行對水質(zhì)的實時在線檢測，不具備條件的制藥企業(yè)則是安裝在線電導(dǎo)率儀來實現(xiàn)對水質(zhì)的在線檢測。純化制備部分的自動控制主要包括原水自動過濾與軟化、進水 /出水 /回水點到、溫度自動控制、反滲透、ED I、液位、紫外設(shè)備狀態(tài)、CIP/SIP 狀態(tài)等。

3.儲備與分配

制備完成后，所得純化水要經(jīng)特殊管道進入儲備系統(tǒng)進行儲備，實際的藥物制造過程中，需要純化水的部分會有相應(yīng)的系統(tǒng)分配入所需的藥品生產(chǎn)部門。因此在純化水的儲備與分配問題上，對于儲備本身的容器有著極為系統(tǒng)的要求，包括相應(yīng)的溫度、液位、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，對于傳輸管路的監(jiān)測控制系統(tǒng)，相關(guān)的閥門控制系統(tǒng)等。在分配過程中對于水的輸送動力通常有專門的水泵進行純化水的輸送。

參考文獻：

第3篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

1.1水質(zhì)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)生

早在上世紀70年代初期，美國和日本等國開展了自動在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究，并率先在城市、企業(yè)、污水處理廠等區(qū)域開展自動在線監(jiān)測，并逐漸形成了兩種在線監(jiān)測技術(shù)，一種是實時在線監(jiān)測技術(shù)，另一種是間歇式在線監(jiān)測技術(shù)，這兩種監(jiān)測技術(shù)的測定內(nèi)容有水溫、濁度、電導(dǎo)率、DO、氰化物、氟化物等[1]。隨著總量控制制度的全面施行，在70年代末期又在測定內(nèi)容中增添了T-N、T-P、COD等監(jiān)測項目，通過遠程監(jiān)控體系將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳送至環(huán)境執(zhí)法部門，為其作出行政決策提供參考資料。近年來，隨著環(huán)境保護力度的加大，地表水質(zhì)環(huán)境得到極大改善，一些發(fā)達國家開始將市政污水排放監(jiān)測納入自動監(jiān)測體系中，并將其視為重點監(jiān)測項目。隨著自動監(jiān)測系統(tǒng)的推廣和成熟，人們逐漸意識到一個新的問題：自動監(jiān)測數(shù)據(jù)能否代表某一區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量狀況，也就是判斷監(jiān)測結(jié)果是否具有代表性。經(jīng)過技術(shù)人員的改進研究發(fā)現(xiàn)，通過監(jiān)測布點的優(yōu)化可以提高監(jiān)測結(jié)果的可靠性。此外，隨著水土流失現(xiàn)象的加重，其水樣監(jiān)測再次成為在線監(jiān)測系統(tǒng)的重點內(nèi)容，新增監(jiān)測項目促使自動監(jiān)測系統(tǒng)需同時具備自動校正、自動清洗、報警、遠程傳輸?shù)裙δ躘2]。

1.2自動在線監(jiān)測系統(tǒng)的成熟和COD監(jiān)測體系的應(yīng)用

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，水質(zhì)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)已相當成熟，并逐漸展現(xiàn)出新的發(fā)展活力，世界各國對有機污染物監(jiān)測的重視程度不斷提高，使得COD（錳法和鉻法）監(jiān)測項目得到快速發(fā)展。水質(zhì)富營養(yǎng)化的重要指標是T-N、T-P，關(guān)于這兩項指標的監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)得較早，相比之下水溫、電導(dǎo)率、DO、濁度等監(jiān)測項目的迫切性則遠不如前述。COD監(jiān)測體系的施行方法較多，從所用氧化劑角度分析可以分為錳法、鉻法、OH-法、紫外法，其中，紫外法并不適用氧化劑，從測量方法角度分析可以分為庫侖法和光學(xué)法。由于錳法、鉻法所用氧化劑Mn、Cr6+都是有毒重金屬，因此，以日本為代表的國家率先采用光吸收UV法來代替COD法，日本目前的COD自動在線監(jiān)測儀保守量為3500臺，UV儀有2500臺。

2簡易現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)及其儀器的發(fā)展

由于我國幅員遼闊，水環(huán)境污染事故頻發(fā)，簡易現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)與自動在線監(jiān)測技術(shù)相比更加具有發(fā)展前景。在諸多簡易現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)中，XRF（車載型X線熒光光譜儀）是應(yīng)用最多、測量最簡便的一種監(jiān)測手段，尤其在固體樣品的監(jiān)測中更加具有技術(shù)優(yōu)勢，不經(jīng)消解處理即可直接用于監(jiān)測。車載型GC是測量有機物污染的首選方法，在發(fā)達國家已得到普遍應(yīng)用，但在我國的起步時間較晚，從技術(shù)優(yōu)勢來看，在我國有著廣闊的市場前景。在現(xiàn)有推廣應(yīng)用的便攜監(jiān)測儀器中，最具發(fā)展前景的是PASTELUV型水質(zhì)快速監(jiān)測儀，該監(jiān)測儀可在40s的時間內(nèi)快速監(jiān)測樣品中的COD、TOC、BOD含量，這取決于其巧妙的設(shè)計原理和高集成的中心處理器[3]。其中心處理器可同時存儲成千上萬個樣品實測圖譜，通過對比分析實測圖譜與標準方法的測量結(jié)果，可以得出最終測量值。因此，借助PASTELUV型水質(zhì)快速監(jiān)測儀不僅可以大大縮短監(jiān)測時間，提高監(jiān)測效率，而且還有效省略了繁雜的前處理程序，從而減少了使用化學(xué)試劑帶來的二次污染。

3實驗室監(jiān)測技術(shù)及其儀器的發(fā)展

在第五次全國環(huán)境監(jiān)測會議的倡導(dǎo)下，實驗室監(jiān)測技術(shù)及配套儀器得到快速發(fā)展，各級監(jiān)測站也都添置了許多實驗室監(jiān)測分析儀器。這類儀器除可以用于常規(guī)環(huán)境監(jiān)測外，還可用于實驗室精密分析和科研分析，GS-MS（氣相色譜-質(zhì)譜儀）、HPLC-MC（液相色譜-質(zhì)譜儀）、XRF、ICP-AES（等離子發(fā)射光譜儀）等都是監(jiān)測站水環(huán)境監(jiān)測常用的大型實驗分析儀器[4]。

4結(jié)語

第4篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：3G MODEM 水質(zhì)監(jiān)測 遠程監(jiān)控

中圖分類號：P33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0031-02

1 問題的提出

我國水資源總量大約為2.8萬億 m3，居世界第六位；但是人均占有量僅為2240 m3，在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計的153個國家中居第88位。我國的水資源現(xiàn)狀不僅人均占有量低，還存在地區(qū)分布不平衡、水體污染日益加重、城市缺水情況凸顯等問題。尤其是近年來很多地方區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展和過度開發(fā)的加劇，加重了局部水資源的負荷，也加劇了水源地的污染。水污染問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的最重要制約因素之一，已經(jīng)引起國家和地方政府的高度重視[1-2]。因此，各地在治理水污染的同時，逐漸加強了對水源地水質(zhì)的監(jiān)測力度。

傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測工作以人工現(xiàn)場采樣、實驗室儀器分析為主。隨著當今政府和企業(yè)對水環(huán)境管理要求的提高，水質(zhì)在線自動監(jiān)測成為相關(guān)的熱點。通用的水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)一般是通過各類水質(zhì)監(jiān)測儀/數(shù)據(jù)采集儀進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，然后將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務(wù)器，由監(jiān)控中心對各類數(shù)據(jù)進行分析對比，得出水污染的綜合指標和趨勢。

水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)可快速而準確地獲得水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于水利及環(huán)保部門建立大范圍的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，以確定目標區(qū)域的污染狀況和發(fā)展趨勢。隨著監(jiān)測技術(shù)和儀器儀表工業(yè)的發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測工作更開始向自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化為主的監(jiān)測方向發(fā)展[3-6]。

但是目前的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)往往在監(jiān)控中心和現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備之間建立穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，而這對于很多偏遠的小型水源地的監(jiān)測來說卻是難以實現(xiàn)，鋪設(shè)較長的網(wǎng)絡(luò)線路包括各種網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備或者直接采用無線通信方式，在實際應(yīng)用中往往因地理環(huán)境的因素限制是不現(xiàn)實的或者代價過高的。因此，該文提出了一種基于工業(yè)級3G MODEM的水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要以一種替代的方案解決了通用的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的通信傳輸問題。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

針對上述的背景描述及需求分析，結(jié)合具體實踐，該文認為水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)在偏遠地區(qū)應(yīng)用，可采取如下方案：

（1）偏遠地區(qū)水源地的污染一般是一個長期的過程，受到突發(fā)式污染的概率比較小，因此對于水質(zhì)監(jiān)測的實時性要求并不高。在這樣的情況下，可以在數(shù)據(jù)采集部分增加大容量的存儲器，實時存儲采樣檢測后的數(shù)據(jù)，并在固定時間內(nèi)由專門工作人員現(xiàn)場拷貝提取，再導(dǎo)入到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫；

（2）在現(xiàn)場檢測部分增加控制模塊，設(shè)置各類指標的閾值范圍。當控制模塊檢測到數(shù)據(jù)采集儀采集到的數(shù)據(jù)不在相應(yīng)指標的閾值范圍內(nèi)時，將該信息以事先設(shè)定好的格式和內(nèi)容轉(zhuǎn)換成短信的方式通過3G MODEM進行遠程傳輸；

（3）設(shè)定固定的間隔時間，控制模將各種水質(zhì)檢測儀/數(shù)據(jù)采集儀間隔時間點的設(shè)備狀態(tài)信息，以事先設(shè)定好的格式和內(nèi)容轉(zhuǎn)換成短信的方式通過3G MODEM進行遠程傳輸；

（4）遠程監(jiān)控中心的3G MODEM接收到短信后發(fā)送到控制模塊，按照約定的格式解析成相應(yīng)的信息，例如：污染指標情況、水質(zhì)檢測儀/數(shù)據(jù)采集儀設(shè)備狀態(tài)情況等；

（5）遠程監(jiān)控中心將傳統(tǒng)的控制命令（控制信號/數(shù)據(jù)）通過控制模塊轉(zhuǎn)換成短信的形式，并通過3G MODEM進行遠程傳輸，水質(zhì)檢測儀/數(shù)據(jù)采集儀通過3G MODEM收到短信后，發(fā)送到控制模塊，按照程序約定的格式解析成設(shè)備的控制信號，實現(xiàn)設(shè)備的遠程控制開機、關(guān)機、重啟等。其中，現(xiàn)場檢測部分控制模塊的處理流程圖如圖1所示。

基于上述方案，本文提出了基于3G MODEM的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可見，整個系統(tǒng)包括控制中心和現(xiàn)場檢測兩個部分，兩端通過3G無線網(wǎng)絡(luò)進行簡單的短信通信。其中控制中心主要包含各類數(shù)據(jù)分析和管理模塊，實現(xiàn)對水源地現(xiàn)場的設(shè)備和水質(zhì)狀況進行分析，并能夠接受突況產(chǎn)生告警信息；現(xiàn)場檢測部分大多與傳統(tǒng)的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)一樣，通過水源地檢測點取樣，經(jīng)過各種檢測設(shè)備檢測后將數(shù)據(jù)通過控制模塊存儲到存儲設(shè)備中，并將水質(zhì)指標的異常情況和設(shè)備的異常情況，通過短信發(fā)送到控制中心。

本系統(tǒng)采用的工業(yè)級3G MODEM是一款基于CDMA2000 1X EV-DO的短信平臺，內(nèi)嵌工業(yè)級3G無線模塊，具有RS232標準接口，能夠直接與用戶設(shè)備連接，實現(xiàn)短消息收發(fā)功能。

3 短信通信控制

本系統(tǒng)的核心在于控制中心和現(xiàn)場檢測設(shè)備之間，在控制模塊的管理下通過3G MODEM進行交互，以短信的方式實現(xiàn)控制中心和現(xiàn)場檢測設(shè)備之間的必要通信。短信的傳輸過程是由3G MODEM設(shè)備接入3G無線網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)的功能，而本系統(tǒng)主要是要解決控制模塊對3G MODEM的控制過程，也就是說由控制模塊來控制短信的收發(fā)，這是由控制模塊調(diào)用標準AT命令來實現(xiàn)的。

短信通信控制主要完成短信的發(fā)送和接收，以及消息的組裝、編碼和解析。下面主要以短信發(fā)送為例來介紹控制模塊如何驅(qū)動3G MODEM完成短信發(fā)送的功能。發(fā)送短信一般要經(jīng)過啟動端口、建立串口連接、短息編碼、發(fā)送“發(fā)送短信”命令和關(guān)閉端口等動作。啟動端口一般通過SerialPort類來實現(xiàn)，關(guān)鍵代碼如下。

portld=CommPortldentifier.getPortIdentifier（“com1”）； //設(shè)置串口名稱為com1

serialPort=（SerialPort）portld.open（PortOwner，2134）；//打開Com1口

serialPort.setSerialPortParams（9600，SerialPort.DATABITS_8， SerialPort.STOPBITS_1，SerialPort.PARITY_NONE）；//設(shè)置串口讀寫參數(shù)

然后通過outStream.write （“AT＼r”.get_Bytes（））；來測試串口連接是否成功。如果返回“OK”表示連接成功否則不成功。

短信編碼主要是將短信內(nèi)容3G MODEM支持的文本格式，一般為Unicode編碼格式。

短信發(fā)送的核心代碼如下：

outStream.write（“AT+ZMSGL= 6，4＼r”.getBytes（））；//指定中文Unieode編碼方式

outStream.write（（“AT+CMGS=＼”13*********＼”，”+b.1ength+”＼r”）.getBytes（））；//輸入目的號碼和信息長度

outStream.write（b，0，b.1ength）；//寫入信息

outBtream.write（“0x00，Oxla”.getBytes（））；//發(fā)送結(jié)束

在完成一次短信發(fā)送后要用serialPort.close（）；語句關(guān)閉該端口，以結(jié)束串口通信。

4 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的類似應(yīng)用

目前，基于3G MODEM的水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)還處于應(yīng)用設(shè)計階段，尚未有成熟案例，但實時監(jiān)控系統(tǒng)在寧波市水利系統(tǒng)已有實際應(yīng)用。

2012年，寧波市委托開發(fā)完成寧波市取水口水量實時監(jiān)測軟件系統(tǒng)。同年底，寧波全市195家取水量大的重點企業(yè)均安裝該軟件。截止2014年1月，該系統(tǒng)已運行一年多，運行情況良好。

已有重點企業(yè)取水口水量實時監(jiān)測軟件系統(tǒng)綜合采用J2EE和Android技術(shù)進行開發(fā)，是移動互聯(lián)網(wǎng)在水量監(jiān)測方面的典型應(yīng)用。該軟件系統(tǒng)和后臺的交互模式與本文不同，但其系統(tǒng)應(yīng)用方向與本文相似，首先兩者同為水利系統(tǒng)，都是通過3G移動通信，但是該軟件系統(tǒng)主要是采用移動應(yīng)用的方式與遠程服務(wù)器交互，而本文系統(tǒng)是通過3G短信的方式控制遠程設(shè)備。

基于3G MODEM的遠程監(jiān)控系統(tǒng)增加工業(yè)級3G MODEM和相應(yīng)的控制管理模塊，使其較單純的移動應(yīng)用系統(tǒng)的遠程控制和及時響應(yīng)更出色，同時因為管理方便、成本較低，適用于偏遠地區(qū)的遠程監(jiān)控。

目前國內(nèi)飲用水水源地多位于偏遠山區(qū)，而現(xiàn)今公眾對飲用水水質(zhì)要求日益提高，建立一套即時的水源地水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)十分必要。3G MODEM系統(tǒng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、金融、環(huán)境保護、遙感勘測、氣象、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、煤礦、石化、供應(yīng)鏈自動化、工業(yè)自動化、公共安全、數(shù)字化醫(yī)療等領(lǐng)域。鑒于J2EE數(shù)據(jù)技術(shù)實時監(jiān)控系統(tǒng)在寧波城區(qū)企業(yè)取水水量實時監(jiān)控中已有應(yīng)用，該文基于3G MODEM的遠程監(jiān)控系統(tǒng)在水源地水質(zhì)監(jiān)控中也將有試點可能。

5 結(jié)語

基于3G MODEM的水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的核心在于控制中心和現(xiàn)場檢測設(shè)備之間，在控制模塊的管理下通過3G MODEM進行交互，以短信的方式實現(xiàn)控制中心和現(xiàn)場檢測設(shè)備之間的必要通信。系統(tǒng)在現(xiàn)有水質(zhì)在線分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加工業(yè)級3G MODEM和相應(yīng)的控制管理模塊，使得遠程控制和及時響應(yīng)成為可能，同時因管理方便、成本較低，能夠極大提高水質(zhì)在線分析系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

目前，國內(nèi)飲用水水源地多位于偏遠山區(qū)，水質(zhì)遠程監(jiān)控難度大、成本高，相信基于3G MODEM的水質(zhì)遠程監(jiān)控系統(tǒng)在進行試點優(yōu)化后，在解決偏遠水源地水質(zhì)遠程監(jiān)控方面有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻

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[4] 宋樂.基于GSM的多參數(shù)水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D].太原理工大學(xué)，2011.

第5篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞 環(huán)境自動監(jiān)測站；發(fā)展；運營方式

中圖分類號：X84 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）14-0113-02

自動監(jiān)測系統(tǒng)是指使用先進的監(jiān)測儀器對城市或地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量或江河、湖泊、地下水等水體開展連續(xù)、自動的采樣和測定，并對測定的數(shù)據(jù)進行傳輸和處理的實時監(jiān)測系統(tǒng)。環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成主要包括：環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)（環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)、地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)）和污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)等。

1 我國環(huán)境自動監(jiān)測的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 環(huán)境空氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)

20世紀80年代初我國的環(huán)境自動監(jiān)測逐漸起步，環(huán)境空氣自動監(jiān)測首先開展。到20世紀90年代初，北京、上海、南京等城市的大氣自動監(jiān)測站建成并投入運行。至十一五末我國已建成覆蓋全國地級以上城市的環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，縣級環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)正在逐步建設(shè)中。

陜西省城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，從20世紀90年代中后期逐步開始建設(shè)、運行，經(jīng)過十幾年的建設(shè)和發(fā)展，目前陜西省已建成了50個城市空氣自動監(jiān)測站點和42個重點縣區(qū)空氣自動監(jiān)測站，形成覆蓋全省10市1區(qū)（楊凌區(qū)）的全省城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和42個重點縣區(qū)的環(huán)境空氣自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。實現(xiàn)了全省主要城市和重點縣區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的自動監(jiān)測，為環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報和大氣環(huán)境管理等提供有效的技術(shù)支持。

1.2 地表水連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)

為及時全面的掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警或預(yù)報重大（流域性）水質(zhì)污染事故，需要對水質(zhì)進行實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控。從1999年9月，國家環(huán)?？偩衷谒苫ń⑦|河、海河、黃河、淮河、長江、珠江、太湖、巢湖、滇池等流域啟動建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站，1999年9月開始第一期10個自動站試點建設(shè)；2000年9月實施第二期項目32個自動站建設(shè)；2001年9月啟動第三期世行項目30個站建設(shè)，目前，世行水站建設(shè)任務(wù)基本完成；2002年底開始第四期10個站（已建1個）的建設(shè)項目。四期全部建成后，國家建設(shè)的水質(zhì)自動監(jiān)測站總數(shù)為82個。從2005開始，陜西省逐步開始建設(shè)地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，并開始運行，經(jīng)過幾年的建設(shè)和發(fā)展，目前已建成了省控21個地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站點，其中包括渭河流域10個自動監(jiān)測站、黑河水源地1個自動監(jiān)測站、陜北入黃支流5個自動監(jiān)測站和陜南漢丹江流域5個自動監(jiān)測站；除此之外還有國家建設(shè)的潼關(guān)吊橋水質(zhì)自動監(jiān)測站和西安市建設(shè)的浐河水質(zhì)自動監(jiān)測站和灞河水質(zhì)自動監(jiān)測站。共計水站24個。實現(xiàn)了全省主要河流和重點區(qū)域地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測，為地表水水質(zhì)預(yù)報和環(huán)境管理等提供有效的技術(shù)支持。

1.3 污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)

污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、運行管理和使用是實現(xiàn)污染減排的重要舉措，是國家污染減排“三大體系”能力建設(shè)的重要內(nèi)容。從2007年至今，中央財政專門安排逾10億元用于“國控重點污染源自動監(jiān)控能力建設(shè)項目”。截止2011年底，陜西省污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)已初步建成，已實施自動監(jiān)控的重點污染源共計398家。污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括排污企業(yè)的廢水排放口在線監(jiān)測系統(tǒng)和廢氣排放口在線監(jiān)測系統(tǒng)，陜西省污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的建成和穩(wěn)定、有效運行，給環(huán)境管理工作和環(huán)境規(guī)劃工作提供了有效的支撐，環(huán)境管理部門可以實時了解排污企業(yè)的排放情況，從而有效控制污染排放，有效的促進了污染減排工作的實施。

2 環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的運營管理

隨著環(huán)境自動監(jiān)測技術(shù)的進一步發(fā)展和我國國家環(huán)境監(jiān)測主系統(tǒng)的進一步完善，我國自動監(jiān)測子站的數(shù)量越來越多，所使用的監(jiān)測設(shè)備的型號、原理等更加的豐富，這就使得從事自動監(jiān)測系統(tǒng)運行、維護的人員需要掌握的越來越多專項知識和技術(shù)。保證環(huán)境自動監(jiān)測站的穩(wěn)定、有效運行，確保自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性、精密性、代表性、可比性和完整性，保證環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用，這就使得環(huán)境自動監(jiān)測子站的運行管理越來越重要。環(huán)境自動監(jiān)測子站的運行管理一般采用環(huán)境監(jiān)測部門固定科室或人員管理（系統(tǒng)內(nèi)部托管）或者委托有運營資質(zhì)、有管理能力的單位（第三方運營）兩種管理方式。

2.1 系統(tǒng)內(nèi)部托管方式

系統(tǒng)內(nèi)部托管方式指有國家或省級環(huán)境監(jiān)測部門將自動監(jiān)測子站委托子站所在地的環(huán)境監(jiān)測部門代為運行管理。本種管理方式，子站有固定科室或部門負責(zé)，有固定的專業(yè)維護人員，運營經(jīng)費較為節(jié)約，當前部分的環(huán)境空氣和地表水自動監(jiān)測子站都采取這種托管方式。

2.2 第三方運營方式

第三方運營方式指將自動監(jiān)測子站的運行和維護委托給具有運營資質(zhì)的第三方運營單位進行運行子站的日常運行管理，第三方運營方式是利用運營方的科技優(yōu)勢，依靠專業(yè)化隊伍和必要的監(jiān)測儀器設(shè)備，保證儀器的正常運行，從而提供準確、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，從根本上保證自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。第三方運營是在線監(jiān)測系統(tǒng)管理實現(xiàn)市場化、科學(xué)化的一種要求。環(huán)境監(jiān)測部門負責(zé)自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)和制定相關(guān)運行管理規(guī)范，并負責(zé)對第三方運營單位的監(jiān)督和管理等。子站在建設(shè)完成后交由與監(jiān)測結(jié)果無直接利益關(guān)系的第三方進行運營管理， 承擔監(jiān)測子站的運行維護和維修， 保證自動監(jiān)測系統(tǒng)出具數(shù)據(jù)的準確性、精密性、代表性、可比性和完整性。

3 兩種運營方式的優(yōu)缺點

3.1 系統(tǒng)內(nèi)部托管方式的優(yōu)缺點

1）系統(tǒng)內(nèi)部托管方式需要依托當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門，一般為監(jiān)測子站所在地的市級或縣級環(huán)境監(jiān)測站，內(nèi)部托管方式需有單獨部門或科室負責(zé)子站的運行和管理，維護人員較為固定，所維護子站一般較少，維護的設(shè)備型號、原理比較單一，能夠的節(jié)省部分的運行經(jīng)費。

2）系統(tǒng)內(nèi)部托管方式的缺點是運行激勵不足， 運行人員的主動維護意識較差；備品備件配備不足，設(shè)備故障后難以及時更換和維修；子站的質(zhì)控工作一般由本部門自行開展，缺乏有效的監(jiān)督，儀器漂移等問題得不到及時糾正，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取率較低，且不能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和代表性。

3.2 第三方運營方式的優(yōu)缺點

1）能夠提高數(shù)據(jù)的有效性和獲取率，并加強子站日常運行過程監(jiān)督和質(zhì)量控制。

第三方運營方式是利用其專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，依靠專業(yè)化隊伍和相應(yīng)的監(jiān)測儀器設(shè)備，保證儀器的正常運行，且第三方運營公司受到合同約束其工作重點放在運行質(zhì)量會上；而監(jiān)測站人員可從繁雜的日常運行工作中解脫出來， 把精力投入質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用等方面，可以通過運行開展運行監(jiān)督檢查、質(zhì)量控制考核、數(shù)據(jù)質(zhì)量審核等手段，加強自動監(jiān)測系統(tǒng)運行的運營管理，從而保證自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。從而提供準確、可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，從根本上保證自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

利用運營方的科技優(yōu)勢，依靠專業(yè)化隊伍和必要的監(jiān)測儀器設(shè)備，保證儀器的正常運行，提供準確數(shù)據(jù)，從根本上保證自動監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮作用。

2）能夠提高運行質(zhì)量。因自動監(jiān)測系統(tǒng)需長期連續(xù)運行，導(dǎo)致其故障相對較多，需要專業(yè)化的隊伍開展維護工作。而維護水平的提高需要其運行經(jīng)驗積累。第三方運營公司的業(yè)務(wù)較為專一、維護人員相對穩(wěn)定、專業(yè)技術(shù)能力較強， 能夠確保對監(jiān)測儀器開展及時的維護和維修。

3）能夠降低自動監(jiān)測系統(tǒng)的運營風(fēng)險。自動監(jiān)測子站長期的自動連續(xù)運行會導(dǎo)致一定的安全隱患。而第三方運營可使監(jiān)測部門規(guī)避或外移部分責(zé)任，形成責(zé)任分擔風(fēng)險機制。

4）自動監(jiān)測系統(tǒng)最佳的運行質(zhì)量會受到一定影響。第三方運營公司在運營過程中，其成本中備品、備件和易耗品所占的比重較大，第三方運營公司要在保證子站的安全、穩(wěn)定運行的同時，保證其自身的利潤最大化，這必然會對自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行質(zhì)量造成限制。

參考文獻

[1]陳建江.對我國環(huán)境自動監(jiān)測的思考[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2007，19（1）：1-2.

[2]張祥志.江蘇省水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)與運行管理[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2006（18）.

[3]蔡同鋒，張艷艷環(huán)境自動監(jiān)測技術(shù)綜述[J].污染防治技術(shù)，2010（03）.

第6篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】無線通訊；水質(zhì)；監(jiān)測系統(tǒng)

【Abstract】On the basis of traditional craft，the system achieves the water quality automatic monitoring system design through the combination of AT89C51 microcontroller and the new GPRS-based wireless communication module. For water quality parameter processing， under-bit machine adopts information fusion technology to improve the detection accuracy； Through the serial port and he DTU module， the system transfer the water quality to monitoring center， quickly and accurately to achieve real-time monitoring of water quality conditions. The system have some advantages， power consumption， low cost， real-time online， etc.

【Key words】Wireless communication；Water quality；Monitoring system

目前，隨著工農(nóng)業(yè)活動的增加，水污染在種類及毒性危害日益復(fù)雜化[1]。人們主要通過監(jiān)測站點來采集檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)水質(zhì)模型對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，進而監(jiān)控河流水質(zhì)狀況。但是，這些站點比較分散，所采集的數(shù)據(jù)存在片面性，不能準確反映整個河流的水質(zhì)狀況。此外，傳送分析手段落后，監(jiān)測結(jié)果滯后，不能及時反映河流水質(zhì)的動態(tài)狀況[2]。因而，建立一套完善的水質(zhì)自動檢測系統(tǒng)，克服理化檢測的局限性、片面性，并縮短實驗時間，簡化操作過程，動態(tài)實時的反映水質(zhì)變化，保證工農(nóng)業(yè)用水安全及疾病的防控，勢在必行?；诖?，本文設(shè)計了基于GPRS的無線水質(zhì)自動檢測系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成及工作原理

本系統(tǒng)主要由各類分站傳感器（如溫度、PH值、溶解氧DO、生化需氧量BOD、化學(xué)需氧量COD及水文參數(shù)流速和流量等）、若干分站下位機、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、總站工控機等多級數(shù)據(jù)檢測網(wǎng)絡(luò)組成。分站檢測點與檢測中心的系統(tǒng)框圖如圖1。

系統(tǒng)工作原理是將各分站傳感器采集到的信號首先轉(zhuǎn)化為可識別的電壓信號，然后通過信息融合把同類傳感器在空間或時間上可冗余的信息[3]，依據(jù)“加權(quán)平均法”融合算法進行融合，得出初步結(jié)果，并把初次處理得到的數(shù)據(jù)送入下位機，下位機通過DTU無線傳輸單元與上位機進行通訊，最后把得到的數(shù)據(jù)再進一步傳送到工控機進行分析處理。

2 部分系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 下位機

下位機由微控制器、無線收發(fā)設(shè)備及顯示單元組成。微控制器采用廣泛使用的AT89C51芯片，它是美國ATMEL公司生產(chǎn)的一種帶4K字節(jié)ROM的低電壓，高性能CMOS8位微處理器[4]。下位機主要用于數(shù)據(jù)采集等初步處理，打包后通過無線傳輸單元傳送給監(jiān)控中心。

2.2 溫度傳感器

溫度傳感器采用DS18B20。在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊，操作方便。測溫范圍-55℃～+125℃，固有測溫分辨率0.1℃。

2.3 PH值傳感器

PH值傳感器采用ph復(fù)合電極。本PH分析儀的測量原理是電位測定法，是通過測量電池電動勢來確定待測離子活度的方法。測量電池是由測量電極、參比電極和被測溶液構(gòu)成，參比電極的電極電位不隨被測溶液活度的變化而變化，指示電極對被測溶液中的待測離子很敏感，其電極電位是待測離子活度的函數(shù)，所以測量電池的電動勢與待測離子的活度有一一對應(yīng)的關(guān)系。所以，測量電池的作用就是把難以直接測量的化學(xué)量（離子活度）轉(zhuǎn)換成容易測量的電學(xué)量（測量電池的電動勢）[5]。

（a）放大電路圖

（b）A/D轉(zhuǎn)換電路圖

（c）Ph檢測電路圖

圖2中，PH電極輸出信號通過ina116pa進行放大，信號范圍為-400mv～400mv。為適應(yīng)AD轉(zhuǎn)換器的測量范圍，進行電平抬升，Ina116pa的基準電壓采用1.25V，使得ina116pa輸出電壓為825mv～1625mv?；鶞孰妷翰捎胢c161403高精度基準電壓源，并通過高精度、低溫漂電阻分壓得到，保證基準的穩(wěn)定性；AD轉(zhuǎn)換器采用ad7705 16位數(shù)模轉(zhuǎn)換器，保證測量的精度；Ad7705采用4m晶振，內(nèi)部分頻，測量頻率20hz。

2.4 數(shù)據(jù)無線傳輸

采用DTU數(shù)據(jù)傳輸模塊。DTU提供了串行通信接口，包括RS232，RS485，RS422串行通信方式。在設(shè)計上將串口數(shù)據(jù)設(shè)計“透明轉(zhuǎn)換”的方式，也就是說DTU可以將串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進行傳送，而不需要改變原有的數(shù)據(jù)通信內(nèi)容，而接收上位機軟件能將TCP/IP傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包還原成串口數(shù)據(jù)。DTU的主要功能是把遠端設(shè)備的數(shù)據(jù)通過無線的方式傳送回后臺中心。要完成數(shù)據(jù)的傳輸需要建立一套完整的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中包括：DTU，客戶設(shè)備、移動網(wǎng)絡(luò)、后臺中心。在前端，DTU和客戶的設(shè)備通過232或者485接口相連。DTU上電運行后先注冊到移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，然后去和設(shè)置在DTU中的后臺中心建立SOCKET連接。后臺中心作為SOCKET的服務(wù)端，DTU是SOCKET連接的客戶端。

3 下位機部分程序設(shè)計

編程時采用模塊化編程。其中測溫采用的元件對時序要求比較嚴格，編程時采用時間觸發(fā)和狀態(tài)機的編程思路。

/****************主函數(shù)*************************/

void main（void）

{……

write_reg（0x20）；// 選擇通道1，下個設(shè)置時鐘寄存器

write_reg（0x08）；//設(shè)置時鐘寄存器，分頻，（4m變2m），0x08，20hz；0x0a，100hz，速率

write_reg（0x10）；//選擇通道1，下個寫設(shè)置寄存器

write_reg（0x44）；//自校準，單極性，無緩沖，增益1，寫設(shè)置寄存器

……

}

/*************向ds18b20寫一個字節(jié)******************* ************/

void writeb20（unsigned char dat）

{

unsigned char i=0；

EA=0；

for （i=8； i>0； i--）

{

b20io = 0；

b20io = dat&0x01；

delayus2x（25）；

b20io = 1；

dat>>=1；

}

delayus2x（25）；

EA=1；

}

/****************從ds18b20讀一個字節(jié)************** ****/

uchar readb20（void）

{

unsigned char i=0；

unsigned char dat = 0；

EA=0；

for （i=8；i>0；i--）

{

b20io = 0； // 給脈沖信號

dat>>=1；

b20io = 1； // 給脈沖信號

if（b20io）

dat|=0x80；

delayus2x（25）；

}

EA=1；

return（dat）；

}

……

4 監(jiān)控中心系統(tǒng)的軟件設(shè)計

監(jiān)控中心的軟件系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)管理模塊、系統(tǒng)管理模塊、決策信息服務(wù)模塊和系統(tǒng)維護模塊6個模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

4.1 數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊主要包括對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)及分類數(shù)據(jù)實時顯示，歷史數(shù)據(jù)的查詢、編輯、修改、刪除等[6]。

4.2 系統(tǒng)管理模塊

該模塊提供監(jiān)測系統(tǒng)信息管理功能，傳感器的采樣周期的設(shè)定及通信端口的設(shè)置等。

4.3 決策支持服務(wù)模塊

該模塊主要提供歷史水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表、分析、歸納與綜合；根據(jù)預(yù)測模型，預(yù)測水質(zhì)變化趨勢或水質(zhì)參數(shù)，為領(lǐng)導(dǎo)層制定決策提供依據(jù)。

4.4 系統(tǒng)維護模塊

系統(tǒng)的維護任務(wù)主要包括用戶管理、權(quán)限設(shè)定，備份與恢復(fù)、安全管理、日志和審計等。

5 實驗結(jié)果

圖4是2013年7月9日在我某市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)汶河孝義段測試點“COD濃度―時間曲線”歷史查詢結(jié)果。

從圖4可以看出，COD監(jiān)測的警戒線為 30PPM，當前時間段檢測結(jié)果都在警戒線以下，符合國家設(shè)定的環(huán)境質(zhì)量四類水質(zhì)標準，也就是說所排放的水可以作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、景觀、漁業(yè)等用水。同時圖中顯示的結(jié)果，曲線波動低，說明在這段時間內(nèi)河水的COD濃度變化不大。

6 結(jié)語

該水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)已初步完成，正處于現(xiàn)場測試階段，初步測試表明，該系統(tǒng)可以完成各種水質(zhì)參數(shù)的檢測任務(wù)，具有功耗小、成本低、實時在線、不受地理位置限制等優(yōu)點，具有很好的應(yīng)用推廣前景。

【參考文獻】

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[4]李增祥，李田澤.無線傳輸技術(shù)在煤礦氣體檢測中的應(yīng)用[J].煤礦機械，2010（5）.

第7篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：水質(zhì)； 監(jiān)測；設(shè)計

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A

大川水利樞紐工程（以下簡稱大川水庫）以防洪、城市供水（1278萬m3/a）為主，兼有發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖等綜合利用功能，水質(zhì)應(yīng)以滿足黃泥河鎮(zhèn)生活飲用這一功能加以控制，其供水涵洞處水質(zhì)需達到中華人民共和國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中的第Ⅱ類標準。

為實時監(jiān)測供水水質(zhì)，隨時掌握供水水質(zhì)狀況，保證黃泥河鎮(zhèn)人民生活用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水安全，對大川水庫水質(zhì)監(jiān)測做如下兩種方案設(shè)計。

1 方案1：自動水質(zhì)監(jiān)測

自動水質(zhì)監(jiān)測即引進國外自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)自動取樣、自動分析、自動傳輸分析成果，連續(xù)監(jiān)測，在線（遠程）控制等，其系統(tǒng)示意圖見圖1。

1.1 監(jiān)測斷面

監(jiān)測斷面布設(shè)在大壩供水涵洞附近（迎水面）。

1.2 監(jiān)測項目

自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、氟化物、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、糞大腸菌群、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽氮等共計20個項目的自動監(jiān)測。GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（以下簡稱“國標”）中規(guī)定的集中式生活飲用水地表水源地特定項目采取委托檢測的方式進行監(jiān)測（每月監(jiān)測一次，全年12次）。

1.3 監(jiān)測頻次

自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。

1.4 采樣與分析

采樣與分析由系統(tǒng)自動完成，其系統(tǒng)運行及位置示意圖見圖2。

1.5 系統(tǒng)控制

系統(tǒng)控制由有線（或無線）方式在異地進行，可在管理站或其它地方遠程控制采樣、分析和傳輸分析結(jié)果。

1.6 系統(tǒng)設(shè)施與設(shè)備

1.6.1 系統(tǒng)設(shè)施

A.監(jiān)測站房（40m2，用于安裝自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)）及自動取樣循環(huán)管路。

B.管理站房（20m2，用于自動監(jiān)測系統(tǒng)管理與控制）。

1.6.2 系統(tǒng)設(shè)備

A.PB150固定式自動取樣器

B.MIQ/T2020多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)

C.SACIQ-1.5連接電纜

D.MIQ/CR3輸出模塊

E.MIQ/IF232數(shù)據(jù)通訊模塊

F.PURCON—230自清洗膜過濾系統(tǒng)

G.TRESCON氨氮、硝酸鹽氮、總氮分析系統(tǒng)

H.ELOX100A在線COD測定儀

I.PNL-701揮發(fā)酚分析系統(tǒng)

J.TCN-501氰化物分析系統(tǒng)

K.HACHDR—2500汞、氟化物、硫酸鹽、氯化物、六價鉻、鎘、鉛分析系統(tǒng)

L.LARBIO—100BOD分析系統(tǒng)

M.SERICE—2000在線高錳酸鹽指數(shù)分析系統(tǒng)

N.HACHMEL—850糞大腸菌群分析系統(tǒng)

O.SERES2000總磷自動監(jiān)測儀

P.輔助設(shè)備（取水、儲水、配水單元，過濾單元，清洗單元，純水單元，空壓機系統(tǒng)，配電系統(tǒng)等）

Q.控制系統(tǒng)（PLC控制單元，UPS，軟件系統(tǒng)，有線電話數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)）

R.計算機及打印機

S.“皮卡”車一輛（用于更換、添加自動監(jiān)測系統(tǒng)的消耗品）

1.7 人員配備

本方案需配備操作、管理人員共2名。

1.8 經(jīng)費估算

本方案共需一次性投資296.5萬元，預(yù)計年運行費12.92萬元。

2 方案2：常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測

常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測即建立常規(guī)水質(zhì)分析實驗室，由檢測人員定期采樣、分析。

2.1監(jiān)測斷面

監(jiān)測斷面布設(shè)在大壩供水涵洞洞口前（迎水面）。

2.2 監(jiān)測項目

監(jiān)測項目為“國標”中的基本項目（水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、氟化物、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類和糞大腸菌群）、集中式生活飲用水地表水源地補充項目（硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮、鐵和錳），以及集中式生活飲用水地表水源地特定項目。

2.3 監(jiān)測頻次

監(jiān)測頻次為每旬監(jiān)測1次，全年共監(jiān)測36次。

2.4 采樣方式

乘船在供水涵洞前采樣。

2.5 水樣分析方式

保證24小時內(nèi)將水樣送到實驗室進行人工分析。

2.6 分析方法

分析方法首選中華人民共和國國家標準分析方法（GB），國家標準分析方法中沒有的，選用水利部行業(yè)標準分析方法（SL），水利部行業(yè)標準分析方法中沒有執(zhí)行的其它行業(yè)分析方法。

2.7 設(shè)施與設(shè)備

2.7.1設(shè)施

A.斷面標志樁

B.斷面保護碑

C.實驗室480m2，其平面布置示意圖見圖三。

2.7.2 設(shè)備

A.“皮卡”車一輛（用于采送樣）

B.采樣船一艘（用于采樣人員在供水涵洞口前采樣）

C.實驗室內(nèi)部基礎(chǔ)建設(shè)

a.通風(fēng)櫥：7個

b.通風(fēng)設(shè)備：14個

c.工作臺：14個

d.膠皮：14塊

e.防爆燈：2個

f.玻璃器皿柜：8個

g.玻璃器皿架：8個

h.試劑柜：1個

i.備品架：1個

j.單門冰箱：4臺

k.塑鋼隔斷：30m2

l.辦公桌、椅、柜：8套

m.更衣柜：8個

n.普通窗簾：14個

o.特殊窗簾：3個

p.技術(shù)資料檔案柜：8套

q.劇毒試劑柜：1個

r.水池及水龍頭：8套

s.凈化工作臺：1個

t.離子交換柱：1套

u.實驗室備品（含標準物質(zhì)、消防器材、勞保用品、常用維修工具等）：1套

v.恒溫室空調(diào)設(shè)備：2套

w.各類儀器設(shè)備罩：1套

D.微機室設(shè)備

a.微機：5套

b.彩色激光打印機：1臺

c.空調(diào)設(shè)備：1套

d.防靜電地板：20m2

e.磁盤柜：2套

f.更衣柜：2個

g.880C噴墨打印機：1臺

h.其它（含布線、照明設(shè)計、安裝費等）：1套

E.實驗室初始消耗品

a.水樣瓶：5套

b.化學(xué)試劑：1套

c.玻璃器皿：1套

F.小型儀器設(shè)備

a.顯微鏡：1臺

b.電熱恒溫培養(yǎng)箱：1臺

c.電熱手提式壓力蒸氣消毒器：1臺

d.電熱蒸餾水器：1臺

e.分析天平：2臺

f.托盤天平：8臺

g.8孔水浴鍋：1臺

h.高純氬氣鋼瓶：2個

i.四聯(lián)電爐：8臺

j.烘箱：3臺

k.穩(wěn)壓電源：3臺

l.石英蒸餾水器：1臺

m.4孔水浴鍋：1臺

n.生化培養(yǎng)箱：1臺

o.國產(chǎn)分光光度計：1臺

p.酸度計：1臺

q.電導(dǎo)率儀：1臺

G.大型儀器設(shè)備

a.原子吸收分光光度計：1套

b.紫外分光光度計：1臺

c.全自動汞樣品分析儀：1套

d.色-質(zhì)聯(lián)機：1套

e.多參數(shù)現(xiàn)場分析儀：1套

f.微量超純水制造器：1套

2.8 人員配備

本方案需配備檢測人員8人。根據(jù)實驗室規(guī)范化管理和計量認證工作有關(guān)要求規(guī)定，每個分析項目至少需有2人承擔，其中1人為主測，其他人為輔助檢測。

2.9 經(jīng)費估算

本方案共需一次性投資259.84萬元，預(yù)計年運行費26.41萬元。

3 設(shè)計方案比較

3.1方案1的優(yōu)勢

3.1.1具有遠程任意設(shè)置功能，從而實現(xiàn)對供水水質(zhì)進行實時監(jiān)測；

3.1.2具有數(shù)據(jù)自動采集、自動傳輸功能，并能實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸；

3.1.3自動建立數(shù)據(jù)庫，生成成果報告并打印、顯示趨勢曲線；

3.1.4保證樣品采集的精度，人為影響較小，提高工作效率和檢測精度；

3.1.5實現(xiàn)水質(zhì)自動監(jiān)測是水環(huán)境監(jiān)測的未來發(fā)展趨勢。

3.2方案2為傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方案

相對方案1而言，它的一次性投資較少，但檢測精度和實效性較方案1差，尤其是它無法實現(xiàn)對水質(zhì)的實時監(jiān)測，所需監(jiān)測人員、監(jiān)測站房面積也較多。

第8篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞： 聯(lián)合；在線監(jiān)測；模塊組合

中圖分類號：X853 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）17-0193-02

1 背景

在線水質(zhì)監(jiān)測儀器方面，我國與發(fā)達國家相比差距明顯，仍處于初級階段。國內(nèi)部分廠家生產(chǎn)的水質(zhì)監(jiān)測儀都只能監(jiān)測單一或者兩種指標。而國外多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀如德國SENSORTECHNIK MEINSHERG公司、美國SENSOREX公司、Van London-pH Oenix和Thermo-Orion公司、瑞士METTLER公司和HAMILTON公司的產(chǎn)品在多種指標的監(jiān)測上比較成熟，已經(jīng)陸續(xù)進入國內(nèi)市場。

開發(fā)多通道的設(shè)備，可以實現(xiàn)一臺儀器同時監(jiān)測多個參數(shù)，具有很大的市場優(yōu)勢。

2 技術(shù)特點

2.1 產(chǎn)品特點 ①全自動運行：可實現(xiàn)自動調(diào)零、自動校正、自動測量、自動清洗、自動維護、自我保護、自動恢復(fù)等智能化功能。②免維護設(shè)計：水樣預(yù)處理裝置采用免維護設(shè)計，可確保預(yù)處理裝置維護周期超過半年時間。③操作容易：非化學(xué)專業(yè)技術(shù)人員也可輕易上手。④在線監(jiān)測方式多樣化：可實現(xiàn)人工隨時測量、自動定時測量、自動周期性測量等測定方式。⑤測定速度快，數(shù)據(jù)準確可靠：可隨時監(jiān)控生產(chǎn)過程中選定控制節(jié)點的樣品濃度并反饋控制過程。

2.2 功能描述 ①通訊模式：內(nèi)置GPRS無線TCP通訊，數(shù)據(jù)主動上報（GPRS/CDMA/3G可選）；②接口：8路模擬量輸出，支持RS485/232數(shù)字輸出；③測量間隔時間：任意選擇或連續(xù)；④校準：自動校準的時間間隔可人工選擇（自動校準的持續(xù)時間大約為90min）；⑤清洗：可以人工清洗和自動清洗，自動清洗的時間間隔可人工選擇；⑥可存儲12個月歷史運行數(shù)據(jù)，可查詢年月日監(jiān)測儀的歷史數(shù)據(jù)；⑦通訊協(xié)議：HJ/T212-2005 《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》。

3 設(shè)計方案

3.1 系統(tǒng)整體方案 系統(tǒng)的設(shè)計框圖如圖1所示。

中央操作屏采用10.4寸觸摸顯示屏，顯示屏與模塊之間的通訊采用RS485模式，模塊可以根據(jù)實際情況添加模塊，如果模塊多于4個，可以增加一個機柜，增加的數(shù)量沒有限制。同時，該設(shè)備配置了GPRS模塊和模擬輸出模塊，可以自動連接網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到平臺中心站，并且可以采集其他設(shè)備的參數(shù)，比如pH、溶解氧、流量等。

3.2 模塊設(shè)計 模塊視圖如圖2。

3.3 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3示。

測試流程：工控機發(fā)送測試命令，各個模塊開始測試，并將數(shù)據(jù)通過485返回給工控機。

4 結(jié)論

系統(tǒng)采用模塊組合模式進行一體化設(shè)計，可以通過一套監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)多參數(shù)監(jiān)測，包括六價鉻、錳、鎳、銅、鋅、總磷、氨氮等指標的聯(lián)合在線監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS實時無線傳輸數(shù)據(jù)到中心應(yīng)用平臺，從而實現(xiàn)濃度實時在線監(jiān)測。

參考文獻：

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第9篇：水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】城市供水；水質(zhì)監(jiān)測；管理

中圖分類號：TV674文獻標識碼： A

一、城市供水水質(zhì)監(jiān)測項目的系統(tǒng)構(gòu)成

1、水質(zhì)監(jiān)測的項目

根據(jù)污染物的種類及指標可以將水質(zhì)監(jiān)測的主要項目分為二類：能夠?qū)⑺|(zhì)狀況實質(zhì)反映的綜合指標，比如水質(zhì)的色度，水質(zhì)渾濁度，水質(zhì)溫度，水質(zhì)的酸堿值，水內(nèi)懸浮物及生物的需氧量等指標；水中含有有毒物質(zhì)。水質(zhì)檢測目標是根據(jù)水質(zhì)實際的污染情況，對污染物進行數(shù)據(jù)檢測，將其檢測結(jié)果統(tǒng)計出來并分析，從而找出相應(yīng)的規(guī)律了解水質(zhì)變化的方向，使提高水質(zhì)檢測的結(jié)果更具有準確性及穩(wěn)定性。

2、水質(zhì)監(jiān)測方式

水質(zhì)監(jiān)測主要包括實驗室、移動實驗室和在線監(jiān)測三種方式，目前衛(wèi)生監(jiān)督部門對水質(zhì)監(jiān)測大多采用化學(xué)檢測的方式，主要采用便攜設(shè)備進行現(xiàn)場快速抽檢以及對供水部門送水樣進行實驗室檢測。由于人手、監(jiān)測頻次有限，以及受實驗室檢測手段限制(采樣時間長、數(shù)據(jù)分析總結(jié)耗時較長)，往往無法對水污染事件做出及時快速反應(yīng)。作為傳統(tǒng)實驗室檢測的一項重要補充手段，在線式水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運而生。水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個集水質(zhì)衛(wèi)生指標監(jiān)測傳感器、無線數(shù)據(jù)傳導(dǎo)設(shè)備和遠程監(jiān)控平臺為一體，運用現(xiàn)代自動監(jiān)測技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)并配以相關(guān)的專業(yè)軟件，組成一個從取樣、預(yù)處理、分析到數(shù)據(jù)處理及存儲的完整系統(tǒng)，實現(xiàn)了對水質(zhì)的在線自動監(jiān)測，可24小時連續(xù)、準確地監(jiān)測飲用水中余氯、渾濁度、pH值等衛(wèi)生指標及其變化狀況，并通過網(wǎng)絡(luò)實時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控管理平臺，便于相關(guān)單位對飲用水質(zhì)信息進行實時公布和統(tǒng)計分析。系統(tǒng)為供水衛(wèi)生監(jiān)督提供科學(xué)依據(jù)，預(yù)警預(yù)防用水安全事故的發(fā)生，為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會提供有力保障。

二、深化城市供水水質(zhì)監(jiān)測的有效途徑

1、選擇合適的水質(zhì)檢測位置

根據(jù)水源的不同，選擇的檢測點也不一樣。如針對地下水要在水流垂直方向位置來設(shè)置監(jiān)測點，同時在水流平行方向位置再設(shè)置另一個檢測點，由于地下水容易滲透形成塊狀污染，這樣設(shè)置可以有效的防止水污染從兩個方向擴散。而對于滲透度相對較小的蓄水層和滲井來說，選擇水源檢測點最好距離比較近，這樣能夠有效的避免污染。因此在設(shè)置檢測點位時需要將污染物的分布情況以及擴散度等因素都要考慮進去，另外還要根據(jù)當?shù)氐木唧w環(huán)境，使水質(zhì)檢測的結(jié)果更為有準確性。

2、選用科學(xué)的水質(zhì)檢測管理辦法

水質(zhì)檢測管理是否具有科學(xué)性，會對其檢測結(jié)果的正確性有重大影響。傳統(tǒng)的檢測方式一般需要使用大量的專業(yè)檢測儀器或者檢測設(shè)備才能保證水質(zhì)的檢測結(jié)果準確性。隨著科技的發(fā)展，近年來水質(zhì)檢測工作使用的檢測設(shè)備越來越強大，功能也相對更多，能夠有效的提高檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性，同時有效的縮短等待時間，檢測時間大大縮短，使水質(zhì)檢測效率明顯的提高［2］。另外工作人員需要對這些精密儀器進行定期的保養(yǎng)和維護，保證其正常運行。地方政府的相關(guān)部門也需要做好把關(guān)工作，重視水質(zhì)檢測管理工作，從而使水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性得以保證。如圖所示為水質(zhì)檢測試驗方法，包括對于水樣的保存、預(yù)處理、滴定分析、酸度計使用等實驗技術(shù)；化學(xué)分析法為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、重量分析法及電位分析法等。詳細如圖所示。

3、采樣頻率要合適

采樣時間及頻率對水質(zhì)檢測結(jié)果都有重要的影響。所以，如果要提高水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性則需要嚴格控制水質(zhì)采樣的頻率。一般情況下，在枯水期間及多水期間要獨立采樣，對樣本分別進行測定，同時也需要根據(jù)每個季節(jié)的降水量進行獨立采樣測定。針對部分特殊地區(qū)，可以設(shè)置長期的檢測點，每月定時采樣并進行測定；針對一般地區(qū)，一個采樣期需要進行一次采樣，而對于飲用水，則需要在一個采樣期間做兩次采樣，采樣的時間需要間隔10天左右。總之，采樣頻率要嚴格依據(jù)當?shù)鼐唧w情況，這樣才能保證水質(zhì)檢測的結(jié)果具有正確性及穩(wěn)定性。

4、加強人才隊伍建設(shè)

檢測工作人員是水質(zhì)檢測工作的主導(dǎo)，是個重要環(huán)節(jié)。檢測工作人員的工作技能、工作態(tài)度及責(zé)任感等都會對水質(zhì)檢測工作產(chǎn)生重要影響。因此，加強水質(zhì)檢測人才隊伍的建設(shè)是提高水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性的一項有效措施。在建設(shè)相關(guān)人才隊伍時，需要對檢測人員的專業(yè)技能進行培訓(xùn)，尤其是先進的檢測方法和檢測理論及先進檢測儀器的正確使用方法，都要進行嚴格培訓(xùn)，并設(shè)立相應(yīng)的考核制度，提高工作人員的責(zé)任感及積極性。另外，還需要重視高素質(zhì)人才的引進工作，吸收大量的專業(yè)人才，使人才的質(zhì)和量協(xié)調(diào)發(fā)展。

三、城市供水在線水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)的應(yīng)用

1、水源地水質(zhì)在線監(jiān)測

2008年環(huán)保專項行動的檢查結(jié)果表明，上半年全國113個環(huán)保中重點城市的243個地表水水源地中，達標率僅為65%。2012年，全國113個環(huán)境保護重點城市共監(jiān)測387個集中式水源地，水質(zhì)達標率為95.3%，18個不達標

。水源地保護區(qū)存在的主要問題包括:排污口多，污水排放量大;城市化進程對水源地脅迫日益突出；農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴重；水源地管理措施薄弱等。

目前中國不少城市的水源較為單一，其安全問題引起各相關(guān)部門高度重視。對水源地水質(zhì)現(xiàn)狀進行實時監(jiān)測及預(yù)警是預(yù)防其安全風(fēng)險的有效措施。在《全國飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃》中對水源地水質(zhì)實時在線監(jiān)測的實現(xiàn)做出了明確的規(guī)定和要求。因此，針對水源地特征，辨別風(fēng)險因子及風(fēng)險源，建立污染預(yù)測模型，構(gòu)建集實時監(jiān)測、模擬、預(yù)警和風(fēng)險應(yīng)急于一體的飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)，可為飲用水源地管理提供全面、可視化的決策支撐，為維護水廠的運行，提高和保證供水水質(zhì)，保障飲用水安全把好第一道關(guān)。

2、出廠水水質(zhì)在線監(jiān)測

經(jīng)過城市市政水廠、城市自建水廠各種工藝段處理后，出廠水水質(zhì)指標的在線監(jiān)測是安全供水的重要保證，通過對水質(zhì)指標的實時監(jiān)測，使得市水務(wù)局指揮中心、市自來水供水調(diào)度中心等監(jiān)管單位在第一時間獲取和掌握水質(zhì)情況，確保安全供水。世界上飲用水水質(zhì)管理模式正向“多層次”、“全過程”的目標邁進，逐漸由原來的“產(chǎn)品控制”向“過程控制”。隨著在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和完善，人們不滿足于單一出廠水的水質(zhì)監(jiān)測，全流程水質(zhì)在線監(jiān)測開始流行。全流程水質(zhì)在線監(jiān)測是指從原水、工藝過程水(混凝沉淀工藝監(jiān)測、污泥處理工藝監(jiān)測、過濾工藝監(jiān)測、深度處理工藝監(jiān)測、消毒工藝監(jiān)測)、出廠水監(jiān)測、管網(wǎng)監(jiān)測，進行全流程水質(zhì)監(jiān)測，為水處理工藝過程的控制提供依據(jù)，提高生產(chǎn)過程水質(zhì)控制能力，有效的指導(dǎo)生產(chǎn)。

3、管網(wǎng)末梢水水質(zhì)在線監(jiān)測

通常，經(jīng)過水廠處理過的出廠水水質(zhì)都能達到國家所要求的水質(zhì)標準，但是，出廠水需要經(jīng)過龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)才能輸送到用戶，飲用水水質(zhì)在連續(xù)、不間斷的輸送過程中，容易受到外界因素的影響，造成二次污染。影響因素主要包括管齡老化、管道材料(如灰鑄鐵管的質(zhì)量和性能較差，腐蝕較為嚴重)的質(zhì)量和性能、水在管網(wǎng)中的停留時間、季節(jié)變化、二次供水設(shè)施的影響等。據(jù)調(diào)查，因管網(wǎng)污染、自備供水污染、及二次供水污染在水污染環(huán)節(jié)中的比例占到70%以上。因此加強對管網(wǎng)末梢水及二次供水水質(zhì)的監(jiān)測是保障安全供水的必要手段。

《全國城市飲用水衛(wèi)生安全保障規(guī)劃(2011年－2020年)》明確提出建立供水末梢水質(zhì)衛(wèi)生在線監(jiān)督監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)控供水水質(zhì)動態(tài)變化，提高衛(wèi)生安全監(jiān)管效能。直轄市與省會城市按照15萬人口布設(shè)一個水質(zhì)自動在線監(jiān)測點;其他地級市按照20萬人口布設(shè)一個水質(zhì)自動在線監(jiān)測點。全國擬設(shè)置飲用水衛(wèi)生在線監(jiān)測點不少于2028個，覆蓋人口約3.76億，監(jiān)測點中必須有居民小區(qū)，其次是酒店、賓館、辦公樓等公共場所，包括用了二次供水的高層建筑和低水壓區(qū)單位居民用水。

【結(jié)束語】

水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)是各級政府部門決策和水質(zhì)監(jiān)控的依據(jù)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接關(guān)系到人飲安全、各項宏觀決策的提出，水資源的保護，水污染的防治和預(yù)測等，我們要把好水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量關(guān)，提高水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，最重要的是提高監(jiān)測技術(shù)。若想構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會，首先要保證水源的可持續(xù)發(fā)展，水源的優(yōu)劣對環(huán)境有著重要的影響，所以提高水質(zhì)檢測的要求是為治理水污染提供科學(xué)有效的證據(jù)，有著重要的現(xiàn)實意義。在水質(zhì)檢測工作中需要先進行正確選取檢測地點，并進行科學(xué)的檢測和管理，然后根據(jù)實際情況選擇科學(xué)的采樣時間及采樣頻率，加強水質(zhì)檢測工作的人才隊伍建設(shè)，從而能夠提高水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性，對于保護水環(huán)境及管理水資源都有著重要意義。

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