1 系統(tǒng)介紹
水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)是以水質(zhì)在線分析儀器為主體，運用自動測量技術(shù)、自動分析技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(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)組成的一個綜合性的在線自動檢測體系，是環(huán)境保護(hù)部門實現(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。主要功能是實時的監(jiān)視水質(zhì)變化局勢，定性、定量的掌握流經(jīng)監(jiān)測斷面的污染物通量，監(jiān)測斷面污染物濃度及通量的時間變化規(guī)律，為流域污染防治及其監(jiān)督管理提供科學(xué)依據(jù)。
實時、準(zhǔn)確是水質(zhì)自動監(jiān)測的技術(shù)特點。近年來，水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在許多國家地表水監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用，我國的水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(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海口、重要湖庫湖體及環(huán)湖河流、國界河流及出入境河流、重大水利工程項目等水質(zhì)監(jiān)測斷面上建設(shè)了許多水質(zhì)自動監(jiān)測站，實現(xiàn)了包括七大水系在內(nèi)的河流、湖庫的水質(zhì)自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
1.1 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)
水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)由采水單元、預(yù)處理單元、檢測單元、控制單元、數(shù)據(jù)傳輸通訊單元等組成，以實現(xiàn)水質(zhì)的實時在線自動分析。
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)場總線、通訊系統(tǒng)等組成。
水質(zhì)自動監(jiān)測系統(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個水質(zhì)自動監(jiān)測儀標(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)自動監(jiān)測站機(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，后部走電源。
2. 機(jī)柜下部地溝內(nèi)走給排水管。
水質(zhì)自動監(jiān)測站設(shè)備室的布置效果圖如下1.3所示：
圖 1.3 水質(zhì)自動監(jiān)測站設(shè)備室效果圖
通過該系統(tǒng)的建設(shè)完成，能夠?qū)崿F(xiàn)對在線監(jiān)測因子的24小時全自動連續(xù)在線監(jiān)測，及時準(zhǔn)確的了解本企業(yè)的排污和治理的基本情況，對企業(yè)環(huán)境成本估算和治理流程管理具有重要的參考價值，亦能方便國家、省、市、企業(yè)等各級相關(guān)環(huán)保部門實時了解本企業(yè)的排污情況，及時決策和采取相應(yīng)措施。
1.3 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)功能
水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)包括以下主要功能：
1) 水質(zhì)站系統(tǒng)自動控制采水、配水、預(yù)處理、在線分析、留樣、數(shù)據(jù)通訊的運行。
2) 系統(tǒng)采水具有代表性，采集的水樣能夠代表整個監(jiān)測斷面的水質(zhì)狀況。
3) 系統(tǒng)具備有效的自動清洗功能，可遠(yuǎn)程實現(xiàn)對各組成系統(tǒng)的管路、多參池、沉淀池、采樣池的自動清洗。
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，實現(xiàn)遠(yuǎn)程反控現(xiàn)場實時啟動、更改采樣周期、留樣等功能，具有連續(xù)監(jiān)測、間隔監(jiān)測、應(yīng)急模式監(jiān)測設(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三級抗雷電、浪涌和電磁干擾功能，穩(wěn)壓、不間斷供電和驅(qū)動過載保護(hù)能力。
8) 水質(zhì)站系統(tǒng)主要電器、閥泵、儀器具有自動保護(hù)、診斷和故障報警功能。
1.4 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)基本特征
1.4.1 監(jiān)測點位或河流斷面的代表性
根據(jù)水質(zhì)自動監(jiān)測的目的和斷面的類型及功能進(jìn)行考察、論證，確定監(jiān)測斷面的位置，這樣監(jiān)測采集的水樣能夠代表需要監(jiān)測水體的實際水質(zhì)，能夠反映當(dāng)時河流水體的實際情況。
1.4.2 監(jiān)測項目的擴(kuò)展性
水質(zhì)在線監(jiān)測系統(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)實時變化狀況，可以進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測的水質(zhì)指標(biāo)的擴(kuò)展，滿足河流水質(zhì)監(jiān)測的需要。
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，不會影響系統(tǒng)的正常做樣和數(shù)據(jù)的上傳。
1.4.4 監(jiān)測站房的安全性和實用性
監(jiān)測站高度集成，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，出現(xiàn)惡劣天氣時能夠保證系統(tǒng)的正常運行。
1.4.5 儀器設(shè)備的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性
監(jiān)測站監(jiān)測水質(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)確地運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠，運行費用低，便于維護(hù)，抗干擾能力強。
1.4.6 控制系統(tǒng)的可靠性
系統(tǒng)運行狀況能夠遠(yuǎn)程診斷和控制，響應(yīng)及時、控制準(zhǔn)確、預(yù)警可靠。并能夠根據(jù)實際需要進(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)從檢測儀器到傳輸單元能夠保證及時傳送、數(shù)值準(zhǔn)確無誤。
1.4.8 系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性
系統(tǒng)的設(shè)計和運行管理能夠確保長期可靠地運行，并能夠在此基礎(chǔ)上降低建設(shè)和運行成本，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)自動監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測儀器選型
表1.1 主要儀器設(shè)備清單
1.5.1 施工進(jìn)度安排
