水質在線監測系統精選(九篇)
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第1篇：水質在線監測系統范文
關鍵詞：水質；自動監測；日常運營； 精細化維護；
水質自動監測系統只有在確保系統能夠正常、穩定的持續運行，得到有效數據的情況下，才可真正在水質監測中能起到重要的預警作用。由于本系統的運行涉及到自動化、環境監測、化學分析等多個學科、跨領域的知識，因此必須對其進行專業、系統的日常維護工作，同時也對運維人員的素質提出了較高的要求。
南海區水源水質自動監測系統（以下簡稱“南海水站監測系統”）位于佛山市南海區獅山鎮北江大提，是一套以19臺自動分析儀器為核心，從水樣的采集、過濾、分析到數據的顯示、傳輸、存儲等全自動化的監測系統。其監測斷面為東平水道的北江流域，是佛山市南海區第二水廠的取水點（該水廠是佛山市日供水量最多的自來水廠之一），該系統能實時、連續、準確地掌握和評估東平河水質狀況及動態變化趨勢。
我公司在完成南海水站監測系統的前期建設和中期的安裝調試驗收工作后，受佛山市南海區環境保護監測站委托，從系統試運行開始，就一直負責系統的日常運行與維護管理，水質自動監測站是否能持續長期正常運行，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備的使用壽命。以下是我司針對部分參數列舉的日常維護內容：
1、五參數的維護
每星期到達現場，檢查儀表表面狀況，室內環境狀況，保持儀表表面潔凈，無冷凝水，保持使用環境通風，無激烈振動。一旦出現異常，及時動作，解除干擾。
每星期檢查儀表的顯示狀態，每三個月檢查連接電纜是否牢固。
經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其內存參數，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系是準確測量的保證，所以，除了保證傳感器正常可靠以外，定期的檢查與校正也是準確測量的保證。每個星期應檢查所有傳感器（包括溫度、電導、PH、溶解氧、濁度）連接是否完好，電纜線是否有破損，傳感器表面是否結垢或臟污，及時發現問題并處理。
針對不同電極，應按其不同要求進行維護。
2、總磷總氮日常維護
總磷、總氮分析儀是根據吸光法原理，將經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，讀取現場數據，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、脫離現象；裝置內送液管是否有堵塞、漏、脫離、掉下現象；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，運行比較穩定，日常維護能確保儀器測量質量，為水站提供可靠數據。在維護時應做到；
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，做一次系統管路填充，然后做校準，查看校準結果如何，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；檢查調節模塊各項功能。
4.2.每兩周更換一次試劑，保證測量質量；三個月做一次手動校準；
4.3.每月清洗一次恒流器、光度計內管路、反應室和試劑瓶，減少儀器內環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模塊的內部電池。
5、TOXcontrol毒性儀日常維護
毒性監測儀是采用深海發光菌（費歇爾弧菌）在水中遇毒性物質時本身發出的熒光強度發生衰變的原理進行毒性物質的檢測。菌種本身對環境比較依賴，在維護的時候注重為其提供適應條件，盡量讓測試更準確。
5.1.定期為儀器添加新的發光菌懸浮液。維護人員一周培養一次菌種，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據，若存在異常，及時更換菌種。
5.2.維護人員每星期到達現場，負責配制鹽溶液和控制樣溶液并更換，清洗儀器內的所有模塊、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，檢查風扇底部通風情況和儀器后面的通風情況，保證儀器一切正常，若其中一部分出現問題，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計用來自動監測水中的痕量金屬的，它使用電氣化學技術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，可使儀器的數據更精確。
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：水質在線監測系統范文
關鍵詞：純化水；系統；PLC
一、制藥工程純化水系統概述
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，制藥企業現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制造中對于水質要求的物質，最終達到純化水質的目的，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的在線檢測與自動控制設計
1.制藥工程純化水生產的特點
在大多數制藥工程中，純化水的生產制備都是企業進行藥品生產的一個重要環節，許多制藥企業在純化水生產過程中采取 24 小時持續作業的方式，這也對純化水生產系統的持續運行能力提出了較高的要求。
2.純化水系統的在線檢測與自動控制
由于純化水系統需要 24 小時持續運行，因此，自動化控制模塊的設計就顯現出了極大的必要性。純化水系統的自動檢測與在線控制主要由實時控制系統及相關模塊實現的，實時控制系統主要負責對純化水系統的生產運行整個流程中的各個環節進行實時的監管與控制，包括實時生產管理、生產過程互連鎖、安全方面的連鎖包括報警、供給順序的過程控制、開關量與模擬量控制、過程I＼O等，水質的在線自動檢測也可以通過在系統中配置在線電導率儀或在線電阻率儀等檢測裝置，實現實時的純化水在線水質檢測，并通過對水質檢測數據的自動傳輸與分析，及時發現水質不合格的純化水產品不進行有效處理，并通過實時控制系統對各設備的監控，找出生產設備中的故障部分，對故障予以及時排除。
三、制藥工程純化水系統自控流程
純化水的生產與制備是制藥工程中的重要環節，通常，純化水系統的作業方式為24小時持續生產，由此，要求純化水系統具有非常高的持續運行能力。在對持續生產過程進行制時，主要包含兩個方面，一是實時控制層面，包含實施生產管理、生產過程互連鎖、攻順序的過程控制等，一是生產管理層面，包含準備各生產計劃、調度方案等。在制藥工業純化水系統，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，主要的功能是預處理原水，并將理之后的原水供給純化水系統，在原水自動控制系統中，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值與運行要求相符合。
2.預處理系統
在預處理系統中，主要包含多介質過濾器和軟化器。原水即為市政供水，通過物理方法市政供水進行相應的處理，以便于保證其與膜純化系統對水的要求相適應，具體說來，處理的措施主要包含將原水的濁度、硬度及污染指數降低，并將其中的氯化物等化學分的含量減少，將原水的pH值調節至規定范圍之內，并對其他基本的水指標進行調整，滿足膜純化系統的進水要求之后，進人到此系統中l1]。實施預處理之后的水進人膜純化系統后，可將系統的壓力減輕，延長系統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監測儀，其所包含的自控系統操作比較多，如原水過濾、軟化、溫度控制。EDI、紫外設備狀態等。
4.純化水的儲存與分配
在純化水的儲存系統中，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，由儲存系統負責儲存，在純化水機和儲罐之間的循環、儲罐和各用水點之間的循環工作中為自動控制系統的主要操作方式。而純化水的分配系統中，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、電導率的檢測控制為分配系統自控系統的主要操作。
四、關于純化水系統在軟硬件控制上的設計理念
1.軟件
將純化水系統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的控制；第二是對在軟件上要能反映出對于設備在處理水質過程中每個步驟的控制；第三是在設計界面與結構上要能體現出對于設備上相應的基本操作與稻菹允盡K悸飛洗炕水系統控制軟件的設計應基于PLC與上位機關聯的應用，在系統編程的過程中滿足對于設備各項常用功能的控制，充分考慮到在純化水質過程中各設備所需的各種需求。
2.硬件
硬件上應該根據實際需求對于純化水系統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，對于模塊的選擇應當選取常規上能夠具備微調功能的量程模塊。在整體的設備運行方面要保證設備的流暢運行，確保在整個純化水的制備過程中不出現任何人為不可控環節。
五、純化水的制備
1.預處理
預處理系統部分是純化水原水處理的重要環節，主要由多介質過濾器、軟化器等部分構成，根據不同制藥工程藥品生產實際情況的差異，所用設備可能有所不同。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成分或較大顆粒物，在預處理過程中，要對原水的化學成分進行過濾或消除，并要對酸堿值進行相應調整，同時還要盡可能降低其硬度、池度及污染指數，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控，以及對預處理設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自動控制的最主要環節，也是原水純化的關鍵環節，在這一環節中，主要是通過膜純化技術對經過預處理的原水進行純化處理，生產出適用于藥品生產的純化水。純化制備部分的構成因制藥企業的生產條件不同，設備也有所區別，通常情況下都是由保安過濾器、RO 膜處理系統、監測儀器系統等構成，條件較好的制藥企業會采用 TO C 檢測儀器設備，進行對水質的實時在線檢測，不具備條件的制藥企業則是安裝在線電導率儀來實現對水質的在線檢測。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、紫外設備狀態、CIP/SIP 狀態等。
3.儲備與分配
制備完成后，所得純化水要經特殊管道進入儲備系統進行儲備，實際的藥物制造過程中，需要純化水的部分會有相應的系統分配入所需的藥品生產部門。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的要求，包括相應的溫度、液位、水質監測系統，對于傳輸管路的監測控制系統，相關的閥門控制系統等。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：水質在線監測系統范文
1.1水質環境自動監測系統的產生
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測系統的研究，并率先在城市、企業、污水處理廠等區域開展自動在線監測，并逐漸形成了兩種在線監測技術，一種是實時在線監測技術，另一種是間歇式在線監測技術，這兩種監測技術的測定內容有水溫、濁度、電導率、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容中增添了T-N、T-P、COD等監測項目，通過遠程監控體系將監測到的數據傳送至環境執法部門，為其作出行政決策提供參考資料。近年來，隨著環境保護力度的加大，地表水質環境得到極大改善，一些發達國家開始將市政污水排放監測納入自動監測體系中，并將其視為重點監測項目。隨著自動監測系統的推廣和成熟，人們逐漸意識到一個新的問題：自動監測數據能否代表某一區域的水環境質量狀況，也就是判斷監測結果是否具有代表性。經過技術人員的改進研究發現，通過監測布點的優化可以提高監測結果的可靠性。此外，隨著水土流失現象的加重，其水樣監測再次成為在線監測系統的重點內容，新增監測項目促使自動監測系統需同時具備自動校正、自動清洗、報警、遠程傳輸等功能[2]。
1.2自動在線監測系統的成熟和COD監測體系的應用
經過幾十年的發展，水質環境自動監測系統已相當成熟，并逐漸展現出新的發展活力，世界各國對有機污染物監測的重視程度不斷提高，使得COD（錳法和鉻法）監測項目得到快速發展。水質富營養化的重要指標是T-N、T-P，關于這兩項指標的監測系統開發得較早，相比之下水溫、電導率、DO、濁度等監測項目的迫切性則遠不如前述。COD監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自動在線監測儀保守量為3500臺，UV儀有2500臺。
2簡易現場監測技術及其儀器的發展
由于我國幅員遼闊，水環境污染事故頻發，簡易現場監測技術與自動在線監測技術相比更加具有發展前景。在諸多簡易現場監測技術中，XRF（車載型X線熒光光譜儀）是應用最多、測量最簡便的一種監測手段，尤其在固體樣品的監測中更加具有技術優勢，不經消解處理即可直接用于監測。車載型GC是測量有機物污染的首選方法，在發達國家已得到普遍應用，但在我國的起步時間較晚，從技術優勢來看，在我國有著廣闊的市場前景。在現有推廣應用的便攜監測儀器中，最具發展前景的是PASTELUV型水質快速監測儀，該監測儀可在40s的時間內快速監測樣品中的COD、TOC、BOD含量，這取決于其巧妙的設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果，可以得出最終測量值。因此，借助PASTELUV型水質快速監測儀不僅可以大大縮短監測時間，提高監測效率，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試劑帶來的二次污染。
3實驗室監測技術及其儀器的發展
在第五次全國環境監測會議的倡導下，實驗室監測技術及配套儀器得到快速發展，各級監測站也都添置了許多實驗室監測分析儀器。這類儀器除可以用于常規環境監測外，還可用于實驗室精密分析和科研分析，GS-MS（氣相色譜-質譜儀）、HPLC-MC（液相色譜-質譜儀）、XRF、ICP-AES（等離子發射光譜儀）等都是監測站水環境監測常用的大型實驗分析儀器[4]。
4結語
第4篇：水質在線監測系統范文
關鍵詞：3G MODEM 水質監測 遠程監控
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，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。我國的水資源現狀不僅人均占有量低，還存在地區分布不平衡、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域經濟的發展和過度開發的加劇，加重了局部水資源的負荷，也加劇了水源地的污染。水污染問題已經成為我國經濟社會發展的最重要制約因素之一，已經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的監測力度。
傳統的水質監測工作以人工現場采樣、實驗室儀器分析為主。隨著當今政府和企業對水環境管理要求的提高，水質在線自動監測成為相關的熱點。通用的水質在線自動監測系統一般是通過各類水質監測儀/數據采集儀進行現場數據采集，然后將數據通過網絡傳輸到監控中心服務器，由監控中心對各類數據進行分析對比，得出水污染的綜合指標和趨勢。
水質自動監測系統可快速而準確地獲得水質監測數據。自動監測系統的應用，有助于水利及環保部門建立大范圍的監測網絡收集監測數據，以確定目標區域的污染狀況和發展趨勢。隨著監測技術和儀器儀表工業的發展，水質監測工作更開始向自動化、智能化和網絡化為主的監測方向發展[3-6]。
但是目前的水質自動監測系統往往在監控中心和現場監測設備之間建立穩定的通信網絡，而這對于很多偏遠的小型水源地的監測來說卻是難以實現，鋪設較長的網絡線路包括各種網絡中繼設備或者直接采用無線通信方式，在實際應用中往往因地理環境的因素限制是不現實的或者代價過高的。因此，該文提出了一種基于工業級3G MODEM的水質遠程監控系統。該系統主要以一種替代的方案解決了通用的水質自動監測系統的通信傳輸問題。
2 系統實現
針對上述的背景描述及需求分析，結合具體實踐，該文認為水質自動監測系統在偏遠地區應用，可采取如下方案：
（1）偏遠地區水源地的污染一般是一個長期的過程，受到突發式污染的概率比較小，因此對于水質監測的實時性要求并不高。在這樣的情況下，可以在數據采集部分增加大容量的存儲器，實時存儲采樣檢測后的數據，并在固定時間內由專門工作人員現場拷貝提取，再導入到監控中心數據庫；
（2）在現場檢測部分增加控制模塊，設置各類指標的閾值范圍。當控制模塊檢測到數據采集儀采集到的數據不在相應指標的閾值范圍內時，將該信息以事先設定好的格式和內容轉換成短信的方式通過3G MODEM進行遠程傳輸；
（3）設定固定的間隔時間，控制模將各種水質檢測儀/數據采集儀間隔時間點的設備狀態信息，以事先設定好的格式和內容轉換成短信的方式通過3G MODEM進行遠程傳輸；
（4）遠程監控中心的3G MODEM接收到短信后發送到控制模塊，按照約定的格式解析成相應的信息，例如：污染指標情況、水質檢測儀/數據采集儀設備狀態情況等；
（5）遠程監控中心將傳統的控制命令（控制信號/數據）通過控制模塊轉換成短信的形式，并通過3G MODEM進行遠程傳輸，水質檢測儀/數據采集儀通過3G MODEM收到短信后，發送到控制模塊，按照程序約定的格式解析成設備的控制信號，實現設備的遠程控制開機、關機、重啟等。其中，現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的水質在線監測系統，其系統結構如圖2所示。由圖2可見，整個系統包括控制中心和現場檢測兩個部分，兩端通過3G無線網絡進行簡單的短信通信。其中控制中心主要包含各類數據分析和管理模塊，實現對水源地現場的設備和水質狀況進行分析，并能夠接受突況產生告警信息；現場檢測部分大多與傳統的水質自動監測系統一樣，通過水源地檢測點取樣，經過各種檢測設備檢測后將數據通過控制模塊存儲到存儲設備中，并將水質指標的異常情況和設備的異常情況，通過短信發送到控制中心。
本系統采用的工業級3G MODEM是一款基于CDMA2000 1X EV-DO的短信平臺，內嵌工業級3G無線模塊，具有RS232標準接口，能夠直接與用戶設備連接，實現短消息收發功能。
3 短信通信控制
本系統的核心在于控制中心和現場檢測設備之間，在控制模塊的管理下通過3G MODEM進行交互，以短信的方式實現控制中心和現場檢測設備之間的必要通信。短信的傳輸過程是由3G MODEM設備接入3G無線網絡自動實現的功能，而本系統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，這是由控制模塊調用標準AT命令來實現的。
短信通信控制主要完成短信的發送和接收，以及消息的組裝、編碼和解析。下面主要以短信發送為例來介紹控制模塊如何驅動3G MODEM完成短信發送的功能。發送短信一般要經過啟動端口、建立串口連接、短息編碼、發送“發送短信”命令和關閉端口等動作。啟動端口一般通過SerialPort類來實現，關鍵代碼如下。
portld=CommPortldentifier.getPortIdentifier（“com1”）； //設置串口名稱為com1
serialPort=（SerialPort）portld.open（PortOwner，2134）；//打開Com1口
serialPort.setSerialPortParams（9600，SerialPort.DATABITS_8， SerialPort.STOPBITS_1，SerialPort.PARITY_NONE）；//設置串口讀寫參數
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容3G MODEM支持的文本格式，一般為Unicode編碼格式。
短信發送的核心代碼如下：
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（））；//發送結束
在完成一次短信發送后要用serialPort.close（）；語句關閉該端口，以結束串口通信。
4 遠程監控系統的類似應用
目前，基于3G MODEM的水質遠程監控系統還處于應用設計階段，尚未有成熟案例，但實時監控系統在寧波市水利系統已有實際應用。
2012年，寧波市委托開發完成寧波市取水口水量實時監測軟件系統。同年底，寧波全市195家取水量大的重點企業均安裝該軟件。截止2014年1月，該系統已運行一年多，運行情況良好。
已有重點企業取水口水量實時監測軟件系統綜合采用J2EE和Android技術進行開發，是移動互聯網在水量監測方面的典型應用。該軟件系統和后臺的交互模式與本文不同，但其系統應用方向與本文相似，首先兩者同為水利系統，都是通過3G移動通信，但是該軟件系統主要是采用移動應用的方式與遠程服務器交互，而本文系統是通過3G短信的方式控制遠程設備。
基于3G MODEM的遠程監控系統增加工業級3G MODEM和相應的控制管理模塊，使其較單純的移動應用系統的遠程控制和及時響應更出色，同時因為管理方便、成本較低，適用于偏遠地區的遠程監控。
目前國內飲用水水源地多位于偏遠山區，而現今公眾對飲用水水質要求日益提高，建立一套即時的水源地水質遠程監控系統十分必要。3G MODEM系統現已廣泛應用于物聯網產業鏈中的M2M行業，如智能電網、智能交通、金融、環境保護、遙感勘測、氣象、農業、林業、煤礦、石化、供應鏈自動化、工業自動化、公共安全、數字化醫療等領域。鑒于J2EE數據技術實時監控系統在寧波城區企業取水水量實時監控中已有應用，該文基于3G MODEM的遠程監控系統在水源地水質監控中也將有試點可能。
5 結語
基于3G MODEM的水質遠程監控系統的核心在于控制中心和現場檢測設備之間，在控制模塊的管理下通過3G MODEM進行交互，以短信的方式實現控制中心和現場檢測設備之間的必要通信。系統在現有水質在線分析系統的基礎上，增加工業級3G MODEM和相應的控制管理模塊，使得遠程控制和及時響應成為可能，同時因管理方便、成本較低，能夠極大提高水質在線分析系統的應用范圍。
目前，國內飲用水水源地多位于偏遠山區，水質遠程監控難度大、成本高，相信基于3G MODEM的水質遠程監控系統在進行試點優化后，在解決偏遠水源地水質遠程監控方面有較好的應用前景。
參考文獻
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[2] 錢正英.中國可持續發展水資源戰略研究綜合報告[C]//中國水利學會2001學術年會論文集.2001.
[3] 朱媛媛.我國水質在線監測系統的發展與展望[J].中國環保產業，2009（3）：125-127.
[4] 宋樂.基于GSM的多參數水質在線監測系統設計[D].太原理工大學，2011.
第5篇：水質在線監測系統范文
關鍵詞 環境自動監測站；發展；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
自動監測系統是指使用先進的監測儀器對城市或地區的環境空氣質量或江河、湖泊、地下水等水體開展連續、自動的采樣和測定，并對測定的數據進行傳輸和處理的實時監測系統。環境自動監測系統的組成主要包括：環境質量自動監測系統（環境空氣質量自動監測系統、地表水自動監測系統）和污染源自動監測系統等。
1 我國環境自動監測的發展現狀
1.1 環境空氣連續自動監測系統
20世紀80年代初我國的環境自動監測逐漸起步，環境空氣自動監測首先開展。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境空氣自動監測系統，縣級環境空氣自動監測系統正在逐步建設中。
陜西省城市環境空氣自動監測系統，從20世紀90年代中后期逐步開始建設、運行，經過十幾年的建設和發展，目前陜西省已建成了50個城市空氣自動監測站點和42個重點縣區空氣自動監測站，形成覆蓋全省10市1區（楊凌區）的全省城市環境空氣自動監測網絡系統和42個重點縣區的環境空氣自動監測網絡子系統。實現了全省主要城市和重點縣區環境空氣質量的自動監測，為環境空氣質量預報和大氣環境管理等提供有效的技術支持。
1.2 地表水連續自動監測系統
為及時全面的掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況，預警或預報重大（流域性）水質污染事故，需要對水質進行實時連續監測和遠程監控。從1999年9月，國家環保總局在松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、珠江、太湖、巢湖、滇池等流域啟動建設水質自動監測站，1999年9月開始第一期10個自動站試點建設；2000年9月實施第二期項目32個自動站建設；2001年9月啟動第三期世行項目30個站建設，目前，世行水站建設任務基本完成；2002年底開始第四期10個站（已建1個）的建設項目。四期全部建成后，國家建設的水質自動監測站總數為82個。從2005開始，陜西省逐步開始建設地表水水質自動監測系統，并開始運行，經過幾年的建設和發展，目前已建成了省控21個地表水水質自動監測站點，其中包括渭河流域10個自動監測站、黑河水源地1個自動監測站、陜北入黃支流5個自動監測站和陜南漢丹江流域5個自動監測站；除此之外還有國家建設的潼關吊橋水質自動監測站和西安市建設的浐河水質自動監測站和灞河水質自動監測站。共計水站24個。實現了全省主要河流和重點區域地表水水質的自動監測，為地表水水質預報和環境管理等提供有效的技術支持。
1.3 污染源自動監測系統
污染源自動監控系統建設、運行管理和使用是實現污染減排的重要舉措，是國家污染減排“三大體系”能力建設的重要內容。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控能力建設項目”。截止2011年底，陜西省污染源自動監控系統已初步建成，已實施自動監控的重點污染源共計398家。污染源在線監測系統主要包括排污企業的廢水排放口在線監測系統和廢氣排放口在線監測系統，陜西省污染源自動監測系統的建成和穩定、有效運行，給環境管理工作和環境規劃工作提供了有效的支撐，環境管理部門可以實時了解排污企業的排放情況，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 環境自動監測系統的運營管理
隨著環境自動監測技術的進一步發展和我國國家環境監測主系統的進一步完善，我國自動監測子站的數量越來越多，所使用的監測設備的型號、原理等更加的豐富，這就使得從事自動監測系統運行、維護的人員需要掌握的越來越多專項知識和技術。保證環境自動監測站的穩定、有效運行，確保自動監測數據的準確性、精密性、代表性、可比性和完整性，保證環境自動監測系統能夠發揮其應有的作用，這就使得環境自動監測子站的運行管理越來越重要。環境自動監測子站的運行管理一般采用環境監測部門固定科室或人員管理（系統內部托管）或者委托有運營資質、有管理能力的單位（第三方運營）兩種管理方式。
2.1 系統內部托管方式
系統內部托管方式指有國家或省級環境監測部門將自動監測子站委托子站所在地的環境監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，有固定的專業維護人員，運營經費較為節約，當前部分的環境空氣和地表水自動監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測子站的運行和維護委托給具有運營資質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勢，依靠專業化隊伍和必要的監測儀器設備，保證儀器的正常運行，從而提供準確、可靠的監測數據，從根本上保證自動監控系統能夠發揮其應有的作用。第三方運營是在線監測系統管理實現市場化、科學化的一種要求。環境監測部門負責自動監測系統的建設和制定相關運行管理規范，并負責對第三方運營單位的監督和管理等。子站在建設完成后交由與監測結果無直接利益關系的第三方進行運營管理， 承擔監測子站的運行維護和維修， 保證自動監測系統出具數據的準確性、精密性、代表性、可比性和完整性。
3 兩種運營方式的優缺點
3.1 系統內部托管方式的優缺點
1）系統內部托管方式需要依托當地環境監測部門，一般為監測子站所在地的市級或縣級環境監測站，內部托管方式需有單獨部門或科室負責子站的運行和管理，維護人員較為固定，所維護子站一般較少，維護的設備型號、原理比較單一，能夠的節省部分的運行經費。
2）系統內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，設備故障后難以及時更換和維修；子站的質控工作一般由本部門自行開展，缺乏有效的監督，儀器漂移等問題得不到及時糾正，導致監測數據獲取率較低，且不能保證監測數據的準確性和代表性。
3.2 第三方運營方式的優缺點
1）能夠提高數據的有效性和獲取率，并加強子站日常運行過程監督和質量控制。
第三方運營方式是利用其專業技術優勢，依靠專業化隊伍和相應的監測儀器設備，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量會上；而監測站人員可從繁雜的日常運行工作中解脫出來， 把精力投入質量控制、數據研究和應用等方面，可以通過運行開展運行監督檢查、質量控制考核、數據質量審核等手段，加強自動監測系統運行的運營管理，從而保證自動監測數據的代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。從而提供準確、可靠的監測數據，從根本上保證自動監控系統能夠發揮其應有的作用。
利用運營方的科技優勢，依靠專業化隊伍和必要的監測儀器設備，保證儀器的正常運行，提供準確數據，從根本上保證自動監控系統發揮作用。
2）能夠提高運行質量。因自動監測系統需長期連續運行，導致其故障相對較多，需要專業化的隊伍開展維護工作。而維護水平的提高需要其運行經驗積累。第三方運營公司的業務較為專一、維護人員相對穩定、專業技術能力較強， 能夠確保對監測儀器開展及時的維護和維修。
3）能夠降低自動監測系統的運營風險。自動監測子站長期的自動連續運行會導致一定的安全隱患。而第三方運營可使監測部門規避或外移部分責任，形成責任分擔風險機制。
4）自動監測系統最佳的運行質量會受到一定影響。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，這必然會對自動監測系統的運行質量造成限制。
參考文獻
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[2]張祥志.江蘇省水質自動監測系統建設與運行管理[J].環境監測管理與技術，2006（18）.
[3]蔡同鋒，張艷艷環境自動監測技術綜述[J].污染防治技術，2010（03）.
第6篇：水質在線監測系統范文
【關鍵詞】無線通訊；水質；監測系統
【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，隨著工農業活動的增加，水污染在種類及毒性危害日益復雜化[1]。人們主要通過監測站點來采集檢測數據，并根據水質模型對采集到的數據進行處理，進而監控河流水質狀況。但是，這些站點比較分散，所采集的數據存在片面性，不能準確反映整個河流的水質狀況。此外，傳送分析手段落后，監測結果滯后，不能及時反映河流水質的動態狀況[2]。因而，建立一套完善的水質自動檢測系統，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，動態實時的反映水質變化，保證工農業用水安全及疾病的防控，勢在必行。基于此，本文設計了基于GPRS的無線水質自動檢測系統。
1 系統組成及工作原理
本系統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、化學需氧量COD及水文參數流速和流量等）、若干分站下位機、無線通訊網絡、總站工控機等多級數據檢測網絡組成。分站檢測點與檢測中心的系統框圖如圖1。
系統工作原理是將各分站傳感器采集到的信號首先轉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“加權平均法”融合算法進行融合，得出初步結果，并把初次處理得到的數據送入下位機，下位機通過DTU無線傳輸單元與上位機進行通訊，最后把得到的數據再進一步傳送到工控機進行分析處理。
2 部分系統硬件設計
2.1 下位機
下位機由微控制器、無線收發設備及顯示單元組成。微控制器采用廣泛使用的AT89C51芯片，它是美國ATMEL公司生產的一種帶4K字節ROM的低電壓，高性能CMOS8位微處理器[4]。下位機主要用于數據采集等初步處理，打包后通過無線傳輸單元傳送給監控中心。
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，所以測量電池的電動勢與待測離子的活度有一一對應的關系。所以，測量電池的作用就是把難以直接測量的化學量（離子活度）轉換成容易測量的電學量（測量電池的電動勢）[5]。
（a）放大電路圖
（b）A/D轉換電路圖
（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AD轉換器的測量范圍，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。基準電壓采用mc161403高精度基準電壓源，并通過高精度、低溫漂電阻分壓得到，保證基準的穩定性；AD轉換器采用ad7705 16位數模轉換器，保證測量的精度；Ad7705采用4m晶振，內部分頻，測量頻率20hz。
2.4 數據無線傳輸
采用DTU數據傳輸模塊。DTU提供了串行通信接口，包括RS232，RS485，RS422串行通信方式。在設計上將串口數據設計“透明轉換”的方式，也就是說DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容，而接收上位機軟件能將TCP/IP傳輸的數據包還原成串口數據。DTU的主要功能是把遠端設備的數據通過無線的方式傳送回后臺中心。要完成數據的傳輸需要建立一套完整的數據傳輸系統。在這個系統中包括：DTU，客戶設備、移動網絡、后臺中心。在前端，DTU和客戶的設備通過232或者485接口相連。DTU上電運行后先注冊到移動的GPRS網絡，然后去和設置在DTU中的后臺中心建立SOCKET連接。后臺中心作為SOCKET的服務端，DTU是SOCKET連接的客戶端。
3 下位機部分程序設計
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和狀態機的編程思路。
/****************主函數*************************/
void main（void）
{……
write_reg（0x20）；// 選擇通道1，下個設置時鐘寄存器
write_reg（0x08）；//設置時鐘寄存器，分頻，（4m變2m），0x08，20hz；0x0a，100hz，速率
write_reg（0x10）；//選擇通道1，下個寫設置寄存器
write_reg（0x44）；//自校準，單極性，無緩沖，增益1，寫設置寄存器
……
}
/*************向ds18b20寫一個字節******************* ************/
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************** ****/
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 監控中心系統的軟件設計
監控中心的軟件系統包含數據管理模塊、系統管理模塊、決策信息服務模塊和系統維護模塊6個模塊。系統功能結構圖如圖3所示。
4.1 數據管理模塊
數據管理模塊主要包括對在線監測數據及分類數據實時顯示，歷史數據的查詢、編輯、修改、刪除等[6]。
4.2 系統管理模塊
該模塊提供監測系統信息管理功能，傳感器的采樣周期的設定及通信端口的設置等。
4.3 決策支持服務模塊
該模塊主要提供歷史水質數據統計報表、分析、歸納與綜合；根據預測模型，預測水質變化趨勢或水質參數，為領導層制定決策提供依據。
4.4 系統維護模塊
系統的維護任務主要包括用戶管理、權限設定，備份與恢復、安全管理、日志和審計等。
5 實驗結果
圖4是2013年7月9日在我某市高新技術開發區汶河孝義段測試點“COD濃度―時間曲線”歷史查詢結果。
從圖4可以看出，COD監測的警戒線為 30PPM，當前時間段檢測結果都在警戒線以下，符合國家設定的環境質量四類水質標準，也就是說所排放的水可以作為工業、農業、景觀、漁業等用水。同時圖中顯示的結果，曲線波動低，說明在這段時間內河水的COD濃度變化不大。
6 結語
該水質自動監測系統已初步完成，正處于現場測試階段，初步測試表明，該系統可以完成各種水質參數的檢測任務，具有功耗小、成本低、實時在線、不受地理位置限制等優點，具有很好的應用推廣前景。
【參考文獻】
[1]彭強輝.在線水質毒性監測儀開發研究[D].安徽理工大學，2009.
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[3]曾文波，鄭國軍.基于VB的煤礦瓦斯濃度無線監測系統[J].煤礦機械，2010（5） Machinery.
[4]李增祥，李田澤.無線傳輸技術在煤礦氣體檢測中的應用[J].煤礦機械，2010（5）.
第7篇：水質在線監測系統范文
關鍵詞：水質； 監測；設計
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，兼有發電、灌溉、養殖等綜合利用功能，水質應以滿足黃泥河鎮生活飲用這一功能加以控制，其供水涵洞處水質需達到中華人民共和國《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）中的第Ⅱ類標準。
為實時監測供水水質，隨時掌握供水水質狀況，保證黃泥河鎮人民生活用水和工農業生產用水安全，對大川水庫水質監測做如下兩種方案設計。
1 方案1：自動水質監測
自動水質監測即引進國外自動水質監測系統，實現自動取樣、自動分析、自動傳輸分析成果，連續監測，在線（遠程）控制等，其系統示意圖見圖1。
1.1 監測斷面
監測斷面布設在大壩供水涵洞附近（迎水面）。
1.2 監測項目
自動水質監測系統可實現對水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、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個項目的自動監測。GB3838-2002《地表水環境質量標準》（以下簡稱“國標”）中規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測（每月監測一次，全年12次）。
1.3 監測頻次
自動水質監測系統可實現連續監測。
1.4 采樣與分析
采樣與分析由系統自動完成，其系統運行及位置示意圖見圖2。
1.5 系統控制
系統控制由有線（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、分析和傳輸分析結果。
1.6 系統設施與設備
1.6.1 系統設施
A.監測站房（40m2，用于安裝自動水質監測系統）及自動取樣循環管路。
B.管理站房（20m2，用于自動監測系統管理與控制）。
1.6.2 系統設備
A.PB150固定式自動取樣器
B.MIQ/T2020多參數監測系統
C.SACIQ-1.5連接電纜
D.MIQ/CR3輸出模塊
E.MIQ/IF232數據通訊模塊
F.PURCON—230自清洗膜過濾系統
G.TRESCON氨氮、硝酸鹽氮、總氮分析系統
H.ELOX100A在線COD測定儀
I.PNL-701揮發酚分析系統
J.TCN-501氰化物分析系統
K.HACHDR—2500汞、氟化物、硫酸鹽、氯化物、六價鉻、鎘、鉛分析系統
L.LARBIO—100BOD分析系統
M.SERICE—2000在線高錳酸鹽指數分析系統
N.HACHMEL—850糞大腸菌群分析系統
O.SERES2000總磷自動監測儀
P.輔助設備（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，配電系統等）
Q.控制系統（PLC控制單元，UPS，軟件系統，有線電話數據傳輸系統）
R.計算機及打印機
S.“皮卡”車一輛（用于更換、添加自動監測系統的消耗品）
1.7 人員配備
本方案需配備操作、管理人員共2名。
1.8 經費估算
本方案共需一次性投資296.5萬元，預計年運行費12.92萬元。
2 方案2：常規水質監測
常規水質監測即建立常規水質分析實驗室，由檢測人員定期采樣、分析。
2.1監測斷面
監測斷面布設在大壩供水涵洞洞口前（迎水面）。
2.2 監測項目
監測項目為“國標”中的基本項目（水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、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 監測頻次
監測頻次為每旬監測1次，全年共監測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，選用水利部行業標準分析方法（SL），水利部行業標準分析方法中沒有執行的其它行業分析方法。
2.7 設施與設備
2.7.1設施
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.實驗室內部基礎建設
a.通風櫥：7個
b.通風設備：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、消防器材、勞保用品、常用維修工具等）：1套
v.恒溫室空調設備：2套
w.各類儀器設備罩：1套
D.微機室設備
a.微機：5套
b.彩色激光打印機：1臺
c.空調設備：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.化學試劑：1套
c.玻璃器皿：1套
F.小型儀器設備
a.顯微鏡：1臺
b.電熱恒溫培養箱：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.四聯電爐：8臺
j.烘箱：3臺
k.穩壓電源：3臺
l.石英蒸餾水器：1臺
m.4孔水浴鍋：1臺
n.生化培養箱：1臺
o.國產分光光度計：1臺
p.酸度計：1臺
q.電導率儀：1臺
G.大型儀器設備
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-質聯機：1套
e.多參數現場分析儀：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。根據實驗室規范化管理和計量認證工作有關要求規定，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 經費估算
本方案共需一次性投資259.84萬元，預計年運行費26.41萬元。
3 設計方案比較
3.1方案1的優勢
3.1.1具有遠程任意設置功能，從而實現對供水水質進行實時監測；
3.1.2具有數據自動采集、自動傳輸功能，并能實現雙向數據傳輸；
3.1.3自動建立數據庫，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實現水質自動監測是水環境監測的未來發展趨勢。
3.2方案2為傳統的水質監測方案
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，尤其是它無法實現對水質的實時監測，所需監測人員、監測站房面積也較多。
第8篇：水質在線監測系統范文
關鍵詞： 聯合；在線監測；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
在線水質監測儀器方面，我國與發達國家相比差距明顯，仍處于初級階段。國內部分廠家生產的水質監測儀都只能監測單一或者兩種指標。而國外多參數水質監測儀如德國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公司的產品在多種指標的監測上比較成熟，已經陸續進入國內市場。
開發多通道的設備，可以實現一臺儀器同時監測多個參數，具有很大的市場優勢。
2 技術特點
2.1 產品特點 ①全自動運行：可實現自動調零、自動校正、自動測量、自動清洗、自動維護、自我保護、自動恢復等智能化功能。②免維護設計：水樣預處理裝置采用免維護設計，可確保預處理裝置維護周期超過半年時間。③操作容易：非化學專業技術人員也可輕易上手。④在線監測方式多樣化：可實現人工隨時測量、自動定時測量、自動周期性測量等測定方式。⑤測定速度快，數據準確可靠：可隨時監控生產過程中選定控制節點的樣品濃度并反饋控制過程。
2.2 功能描述 ①通訊模式：內置GPRS無線TCP通訊，數據主動上報（GPRS/CDMA/3G可選）；②接口：8路模擬量輸出，支持RS485/232數字輸出；③測量間隔時間：任意選擇或連續；④校準：自動校準的時間間隔可人工選擇（自動校準的持續時間大約為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個月歷史運行數據，可查詢年月日監測儀的歷史數據；⑦通訊協議：HJ/T212-2005 《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》。
3 設計方案
3.1 系統整體方案 系統的設計框圖如圖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，增加的數量沒有限制。同時，該設備配置了GPRS模塊和模擬輸出模塊，可以自動連接網絡，將數據發送到平臺中心站，并且可以采集其他設備的參數，比如pH、溶解氧、流量等。
3.2 模塊設計 模塊視圖如圖2。
3.3 硬件結構設計 系統的硬件結構框圖如圖3示。
測試流程：工控機發送測試命令，各個模塊開始測試，并將數據通過485返回給工控機。
4 結論
系統采用模塊組合模式進行一體化設計，可以通過一套監測系統實現多參數監測，包括六價鉻、錳、鎳、銅、鋅、總磷、氨氮等指標的聯合在線監測，并將監測數據通過GPRS實時無線傳輸數據到中心應用平臺，從而實現濃度實時在線監測。
參考文獻：
[1]方勇軍，蘇尚文.基于ARM的嵌入式Linux系統在便攜式醫學儀器開發中的應用[J].中國醫學物理學雜志，2005.
[2]黃應剛，何北海.鋁離子濃度在線檢測原理及儀器開發[C].2001中國造紙化學品開發應用國際技術交流會論文集，2001.
第9篇：水質在線監測系統范文
【關鍵詞】城市供水；水質監測；管理
中圖分類號：TV674文獻標識碼： A
一、城市供水水質監測項目的系統構成
1、水質監測的項目
根據污染物的種類及指標可以將水質監測的主要項目分為二類：能夠將水質狀況實質反映的綜合指標，比如水質的色度，水質渾濁度，水質溫度，水質的酸堿值，水內懸浮物及生物的需氧量等指標；水中含有有毒物質。水質檢測目標是根據水質實際的污染情況，對污染物進行數據檢測，將其檢測結果統計出來并分析，從而找出相應的規律了解水質變化的方向，使提高水質檢測的結果更具有準確性及穩定性。
2、水質監測方式
水質監測主要包括實驗室、移動實驗室和在線監測三種方式，目前衛生監督部門對水質監測大多采用化學檢測的方式，主要采用便攜設備進行現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、監測頻次有限，以及受實驗室檢測手段限制(采樣時間長、數據分析總結耗時較長)，往往無法對水污染事件做出及時快速反應。作為傳統實驗室檢測的一項重要補充手段，在線式水質在線監測系統應運而生。水質在線監測系統是一個集水質衛生指標監測傳感器、無線數據傳導設備和遠程監控平臺為一體，運用現代自動監測技術、自動控制技術、計算機應用技術并配以相關的專業軟件，組成一個從取樣、預處理、分析到數據處理及存儲的完整系統，實現了對水質的在線自動監測，可24小時連續、準確地監測飲用水中余氯、渾濁度、pH值等衛生指標及其變化狀況，并通過網絡實時將數據傳輸到監控管理平臺，便于相關單位對飲用水質信息進行實時公布和統計分析。系統為供水衛生監督提供科學依據，預警預防用水安全事故的發生，為經濟社會可持續發展和構建和諧社會提供有力保障。
二、深化城市供水水質監測的有效途徑
1、選擇合適的水質檢測位置
根據水源的不同，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置監測點，同時在水流平行方向位置再設置另一個檢測點，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，另外還要根據當地的具體環境，使水質檢測的結果更為有準確性。
2、選用科學的水質檢測管理辦法
水質檢測管理是否具有科學性，會對其檢測結果的正確性有重大影響。傳統的檢測方式一般需要使用大量的專業檢測儀器或者檢測設備才能保證水質的檢測結果準確性。隨著科技的發展，近年來水質檢測工作使用的檢測設備越來越強大，功能也相對更多，能夠有效的提高檢測結果的準確性及穩定性，同時有效的縮短等待時間，檢測時間大大縮短，使水質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和維護，保證其正常運行。地方政府的相關部門也需要做好把關工作，重視水質檢測管理工作，從而使水質檢測結果的準確性及穩定性得以保證。如圖所示為水質檢測試驗方法，包括對于水樣的保存、預處理、滴定分析、酸度計使用等實驗技術；化學分析法為酸堿滴定法、絡合滴定法、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檢測結果都有重要的影響。所以，如果要提高水質檢測結果的準確性及穩定性則需要嚴格控制水質采樣的頻率。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，同時也需要根據每個季節的降水量進行獨立采樣測定。針對部分特殊地區，可以設置長期的檢測點，每月定時采樣并進行測定；針對一般地區，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當地具體情況，這樣才能保證水質檢測的結果具有正確性及穩定性。
4、加強人才隊伍建設
檢測工作人員是水質檢測工作的主導，是個重要環節。檢測工作人員的工作技能、工作態度及責任感等都會對水質檢測工作產生重要影響。因此，加強水質檢測人才隊伍的建設是提高水質檢測結果的準確性及穩定性的一項有效措施。在建設相關人才隊伍時，需要對檢測人員的專業技能進行培訓，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，并設立相應的考核制度，提高工作人員的責任感及積極性。另外，還需要重視高素質人才的引進工作，吸收大量的專業人才，使人才的質和量協調發展。
三、城市供水在線水質監測管理系統的應用
1、水源地水質在線監測
2008年環保專項行動的檢查結果表明，上半年全國113個環保中重點城市的243個地表水水源地中，達標率僅為65%。2012年，全國113個環境保護重點城市共監測387個集中式水源地，水質達標率為95.3%，18個不達標
。水源地保護區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；農業面源污染日趨嚴重；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部門高度重視。對水源地水質現狀進行實時監測及預警是預防其安全風險的有效措施。在《全國飲用水水源地環境保護規劃》中對水源地水質實時在線監測的實現做出了明確的規定和要求。因此，針對水源地特征，辨別風險因子及風險源，建立污染預測模型，構建集實時監測、模擬、預警和風險應急于一體的飲用水水源地水質監測預警系統，結合地理信息系統(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，保障飲用水安全把好第一道關。
2、出廠水水質在線監測
經過城市市政水廠、城市自建水廠各種工藝段處理后，出廠水水質指標的在線監測是安全供水的重要保證，通過對水質指標的實時監測，使得市水務局指揮中心、市自來水供水調度中心等監管單位在第一時間獲取和掌握水質情況，確保安全供水。世界上飲用水水質管理模式正向“多層次”、“全過程”的目標邁進，逐漸由原來的“產品控制”向“過程控制”。隨著在線監測技術的發展和完善，人們不滿足于單一出廠水的水質監測，全流程水質在線監測開始流行。全流程水質在線監測是指從原水、工藝過程水(混凝沉淀工藝監測、污泥處理工藝監測、過濾工藝監測、深度處理工藝監測、消毒工藝監測)、出廠水監測、管網監測，進行全流程水質監測，為水處理工藝過程的控制提供依據，提高生產過程水質控制能力，有效的指導生產。
3、管網末梢水水質在線監測
通常，經過水廠處理過的出廠水水質都能達到國家所要求的水質標準，但是，出廠水需要經過龐大的管網系統才能輸送到用戶，飲用水水質在連續、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(如灰鑄鐵管的質量和性能較差，腐蝕較為嚴重)的質量和性能、水在管網中的停留時間、季節變化、二次供水設施的影響等。據調查，因管網污染、自備供水污染、及二次供水污染在水污染環節中的比例占到70%以上。因此加強對管網末梢水及二次供水水質的監測是保障安全供水的必要手段。
《全國城市飲用水衛生安全保障規劃(2011年－2020年)》明確提出建立供水末梢水質衛生在線監督監測系統，實時監控供水水質動態變化，提高衛生安全監管效能。直轄市與省會城市按照15萬人口布設一個水質自動在線監測點;其他地級市按照20萬人口布設一個水質自動在線監測點。全國擬設置飲用水衛生在線監測點不少于2028個，覆蓋人口約3.76億，監測點中必須有居民小區，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單位居民用水。
【結束語】
水質監測數據是各級政府部門決策和水質監控的依據，數據的質量直接關系到人飲安全、各項宏觀決策的提出，水資源的保護，水污染的防治和預測等，我們要把好水質監測數據的質量關，提高水質監測數據的質量，最重要的是提高監測技術。若想構建可持續發展的社會，首先要保證水源的可持續發展，水源的優劣對環境有著重要的影響，所以提高水質檢測的要求是為治理水污染提供科學有效的證據，有著重要的現實意義。在水質檢測工作中需要先進行正確選取檢測地點，并進行科學的檢測和管理，然后根據實際情況選擇科學的采樣時間及采樣頻率，加強水質檢測工作的人才隊伍建設，從而能夠提高水質檢測結果的準確性及穩定性，對于保護水環境及管理水資源都有著重要意義。
參考文獻
[1]齊文光.水質監測中存在的若干技術問題(續)[J].環境監測管理與技術,2013(01):171-173.
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