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水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

發(fā)表時(shí)間：2021-03-04 17:16

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（WQMS）是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。WQMS可盡早發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異常變化，為防止下游水質(zhì)污染迅速做出預(yù)警預(yù)報(bào)，及時(shí)追蹤污染源，從而為管理決策服務(wù)。

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（On-line Water Quality Monitoring System）是一個(gè)以在線分析儀表和實(shí)驗(yàn)室研究需求為服務(wù)目標(biāo)，以提供具有代表性、及時(shí)性和可靠性的樣品信息為核心任務(wù)，運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)并配以專業(yè)軟件，組成一個(gè)從取樣、預(yù)處理、分析到數(shù)據(jù)處理及存貯的完整系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括取樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)分析儀表、數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理中心，這些分系統(tǒng)既各成體系，又相互協(xié)作，以完成整個(gè)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連續(xù)可靠地運(yùn)行。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)在國(guó)外起步較早，我國(guó)在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、移動(dòng)快速分析等預(yù)警預(yù)報(bào)體系建設(shè)方面尚處于探索階段。1998年以來(lái)，我國(guó)已先后在七大水系的10個(gè)重點(diǎn)流域建成了100個(gè)國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，各地方根據(jù)環(huán)境管理需要，也陸續(xù)建立了400多個(gè)地方級(jí)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)周報(bào)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)所用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多為國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)裝置在制造上已不能滿足快速發(fā)展的水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要，因此，國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀有廣闊的開(kāi)發(fā)前景和潛在的銷售市場(chǎng)。

多參數(shù)水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)又名多參數(shù)水質(zhì)在線分析儀器集成系統(tǒng)適用于：水源地監(jiān)測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)站，市政水處理過(guò)程，市政管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)督，農(nóng)村自來(lái)水監(jiān)控；循環(huán)冷卻水、泳池水運(yùn)行管理、工業(yè)水源循環(huán)利用、工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。

水質(zhì)在線分析儀器按測(cè)量方式通常分為電極法和光度法兩種，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的不同作相應(yīng)的選擇。

當(dāng)前常見(jiàn)的水質(zhì)在線分析儀器生產(chǎn)商有：美國(guó)HACH，法國(guó)SERES、德國(guó)WTW、德國(guó)E+H、德國(guó)KUNTZE、日本島津、日本Horiba、奧地利SCAN等。

水樣預(yù)處理的設(shè)計(jì)主要是為了既要消除干擾儀表分析和影響儀表使用的因素，又不能失去水樣的代表性。預(yù)處理的手段通常有自然沉降、物理過(guò)濾及滲透等。通常是根據(jù)水樣的純度來(lái)決定預(yù)處理的級(jí)別。有些分析儀器在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮了進(jìn)樣的預(yù)處理，需在系統(tǒng)集成時(shí)考慮與之配合使用。

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的主要由PLC、現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)、中心站計(jì)算機(jī)以及變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，其功能主要有：
（1）控制整個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，這部分主要由PLC寫(xiě)入程序后完成；
（2）采集、存儲(chǔ)并傳輸儀表分析的數(shù)據(jù)，這部分主要由現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)與數(shù)據(jù)采集傳輸模塊協(xié)作完成。
輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了保障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，它需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的變化而作相應(yīng)的調(diào)整。總體來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)方面需要注意：
（1）管路的清洗：由于管路中殘留的污垢以及因此而孳生的藻類會(huì)對(duì)水樣造成污染，所以需要對(duì)管路進(jìn)行定時(shí)定量的清洗，清洗的方式和內(nèi)容多種多樣，目標(biāo)都是為了保證水樣的真實(shí)性和代表性。
（2）電力的保障：電力的穩(wěn)定直接關(guān)系到儀表分析的準(zhǔn)確性和連續(xù)性，因此首先盡可能選擇穩(wěn)定的交流電網(wǎng)以供接入；其次，在交流電進(jìn)入自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前，需要對(duì)電流再次整流，以便應(yīng)對(duì)突發(fā)性電流不穩(wěn)情況的發(fā)生；最后，如果有必要的話，可以配備后備電源以供停電時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（3）預(yù)防雷擊：防雷主要分為站房防雷、電源防雷和通訊防雷，當(dāng)遭遇雷擊時(shí)電流首先擊穿防雷器以達(dá)到保護(hù)儀表及系統(tǒng)設(shè)備的目的。這一點(diǎn)在雷雨多發(fā)的地區(qū)尤其重要，當(dāng)發(fā)生雷雨后工作人員要盡快檢查防雷器的狀態(tài)，如損毀要及時(shí)更換。
（4）調(diào)節(jié)溫濕度：適合的溫度和濕度對(duì)于儀表的穩(wěn)定運(yùn)行也很重要，這部分功能主要由空調(diào)和除濕設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)水污染的預(yù)警預(yù)報(bào)，對(duì)于防止污染事件的進(jìn)一步發(fā)展可起到至關(guān)重要的作用；水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的在線查詢和共享，可快速為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù)。