水質(zhì)在線(xiàn)監測系統的組成及特點(diǎn)

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-07-31

　　城市污水處理系統是城市最重要的基礎設施之一，其發(fā)展水平直接影響到城市廣大居民的身體健康和生活質(zhì)量。由于我國污水治理行業(yè)起步較晚，仍然存在工藝相對落后、處理率不高、地域發(fā)展不平衡等實(shí)際問(wèn)題?？h城和建制鎮污水處理率依然較低，僅約10%。甚至出現個(gè)別地區污水處理企業(yè)停運、超標排放等違規現象。近年來(lái)，隨著(zhù)國家對環(huán)保工作日益重視，在加快了水污染治理的速度的同時(shí)，也加大了水污染治理的力度。水質(zhì)在線(xiàn)監測系統作為自動(dòng)化、信息化、科學(xué)化的現代高效的監管模式.為環(huán)境管理、環(huán)境安全提供技術(shù)支持，有效地起到了環(huán)境監控和環(huán)境監督作用，已經(jīng)納入到城鎮污水處理廠(chǎng)的日常管理工作中。

　　一、水質(zhì)在線(xiàn)監測系統的組成及特點(diǎn)

　　1.1 水質(zhì)在線(xiàn)監測系統的組成要素

　　水質(zhì)在線(xiàn)監測系統是一套含水質(zhì)自動(dòng)分析儀及水樣預處理、數據采集、控制、遠程監控于一體的在線(xiàn)全自動(dòng)監控系統，一般由一個(gè)中心站和幾個(gè)監測子站組成。水質(zhì)自動(dòng)監測中心是整個(gè)自動(dòng)監測系統的指揮中心，它由功能強大的計算機系統組成，它的任務(wù)是：通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )向子站發(fā)布工作指令，管理子站工作，按期地采集子站監測數據，并將其處理，并建立監測數據庫，檢測子站系統則主要由采水單元、配水單元、水質(zhì)自動(dòng)監測分析儀器、控制單元、予站站房及配套設旋等部分組成，它的主要任務(wù)是現場(chǎng)采集水樣，進(jìn)行監測分析后通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )將數據傳送給中心站，并執行中心站下達的工作指令。通訊網(wǎng)絡(luò )是中心站與子站之間進(jìn)行數據交換和傳達指令的橋梁，它包括組網(wǎng)和接入兩個(gè)方面。

　　1.2 水質(zhì)在線(xiàn)監測系統的特點(diǎn)

　　(1)穩定性。系統能夠自診斷、自恢復，具有抗電磁干擾的能力。耐高(低)溫、防塵，機械環(huán)境適應較好，耐沖擊。

　　(2)安全性。具有脫網(wǎng)運行能力，在網(wǎng)絡(luò )出現故障時(shí)不會(huì )丟失數據。數據傳輸過(guò)程采用校驗、加密措施。

　　(3)可擴展性。由于控制部件(軟、硬件)采用集中式。嵌入式等技術(shù)措施，可方便靈活的進(jìn)行擴充。各個(gè)系統采用模塊化設計，每一部分可以單獨完成相應的功能，同時(shí)各個(gè)子系統可以有機的組合成一個(gè)整體，系統配置靈活，可以在各個(gè)子系統之間任意組合，同時(shí)預留豐富接口。便于系統進(jìn)一步擴展。系統采用GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式，適用范圍廣、運行成本低，將采集到的數據立即發(fā)送到數據接入服務(wù)器并存入系統數據庫，杜絕了因數據采集終端發(fā)生故障而導致丟失數據的現象，充分保證了數據的安全。保證數據傳輸快捷、可靠、準確，具有良好的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。

　　二、水質(zhì)在線(xiàn)監測各系統、單元工作及應用流程

　　2.1監測基站管理系統

　　水質(zhì)在線(xiàn)監測基站管理系統是水質(zhì)在線(xiàn)監測的運行管理中心系統，有系統控制、數據查詢(xún)、管理設置、儀器控制及復位、系統運行信息查詢(xún)等功能等。

　　(1)系統控制模塊是針對監測基站系統的整體控制開(kāi)發(fā)的功能模塊，包括：①非管理模式，進(jìn)入者只能進(jìn)行有關(guān)查看的操作，而不能變更系統的運行設置。②管理模式，通過(guò)授權密碼登錄后進(jìn)人管理模式，可對系統進(jìn)行設置和控制等操作。③啟動(dòng)緊急監測，通過(guò)手動(dòng)方式立即啟動(dòng)系統進(jìn)行一個(gè)周期的測試。④開(kāi)始/停止監測，開(kāi)始監測時(shí)，系統按照設置的啟動(dòng)時(shí)間和監測頻次自動(dòng)進(jìn)行監測。當選擇停止監測時(shí)，只能進(jìn)行手動(dòng)操作，系統的自動(dòng)功能全部停止。

　　(2)數據查詢(xún)功能：將整個(gè)基站系統的所有監測數據顯示出來(lái)，了解當前的水質(zhì)情況。

　　(3)管理設置：對系統運行進(jìn)行詳細設置的功能模塊，包括：監測參數選擇、通訊參數設置、參數信息設置、運行參數設置。

　　(4)儀器控制及復位：為維護人員提供快捷的操作方法，以保證儀器與基站管理系統之間的通訊調試，包括時(shí)間校準和儀器復位功能。

　　(5)系統運行信息查詢(xún)：以日志的形式詳細記錄整個(gè)基站系統的運行狀態(tài)、設置變更，以及系統運行過(guò)程中所發(fā)生的各種異?，F象，是管理人員了解系統運行情況的重要依據。

　　(6)系統運行常規參數查詢(xún)：基站系統能自動(dòng)記錄下運行過(guò)程中常規參數的數據，包括電壓、水壓、濕度、室溫等，通過(guò)相關(guān)的設置，能很好地保護系統按要求正常運轉。

　　(7)其他功能：提供遠程命令字集、系統日志字

　　集的修改。

　　2.2 中心管理系統

　　水質(zhì)自動(dòng)監測中心管理系統是水質(zhì)自動(dòng)監測系統的上層管理軟件，它通過(guò)運用通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，可以準確、實(shí)時(shí)、快速地與遠程基站進(jìn)行通訊，是整個(gè)系統實(shí)現管理、控制、分析、遠程維護等的指揮中心。

　　(1)用戶(hù)管理：主要負責用戶(hù)權限分配，用戶(hù)共有三級使用權限。最高級用戶(hù)只有一個(gè)且對整個(gè)系統有絕對的控制權，管理員對系統具有一定的操縱權，但不能進(jìn)行數據的刪除，普通用戶(hù)只能進(jìn)行數據的查閱與收集。

　　(2)運行設置：保證系統正常穩定運行的一些參數設置。

　　(3)管理設置：主要是對行政區和地方標準的設置。

　　(4)遠程設置：對所管轄的遠程基站進(jìn)行維護控制。

　　(5)超標報警：對監測到的數據按設定要求、設定方式進(jìn)行報警。

　　(6)故障報警：當遠程基站運行出現故障時(shí)報警。

　　(7)數據維護：主要包括數據備份、數據恢復和數據清理。

　　(8)手工錄入：手工錄入實(shí)驗室數據，可用來(lái)對監測數據進(jìn)行分析對比。

　　(9)數據校準：用手工的數據，以一個(gè)比例修正正在使用的儀器的監測數據。

　　(10)數據查詢(xún)：包括日志查詢(xún)、監測數據查詢(xún)、對比查詢(xún)和排放量查詢(xún)。

　　(11)報表輸出：按國家標準及客戶(hù)要求制定的報表輸出功能。

　　2.3 監測站點(diǎn)RTU

　　RTU單元采用IPC+PLC組成，可編程控制器(PLC)具有數據采集、現場(chǎng)設備監控及數據通訊控制功能。IPC一方面主要充當用戶(hù)界面及實(shí)現數據建立和維護，另外配備相關(guān)的輔助設備完成數據采集、數據通訊控制以及現場(chǎng)設備監控。

　　2.4 水樣采集單元

　　水樣采集單元是水質(zhì)自動(dòng)監測站第一個(gè)要重點(diǎn)考慮的技術(shù)要素，由取水泵組件、取水龍頭、控制閥、壓力監控及采水管道等部分組成。

　　2.5 水樣預處理單元

　　水樣的預處理是為了保證監測儀器的監測需要，既要保證能夠除去水中的較大顆粒雜質(zhì)和泥砂，又要保證進(jìn)入分析儀器的水樣中被測成分不變，本工程采用的是平緩沉降與過(guò)流水箱結合的方式對原水進(jìn)行處理。

　　2.6 清洗除藻單元

　　藻類(lèi)的大量繁殖會(huì )改變水樣的性狀，因此必須定期對管路進(jìn)行除藻處理。除藻單元由計量泵、3條支路和相應電動(dòng)閥組成，由PLC控制軟件控制。

　　2.7 空氣壓縮單元

　　空氣壓縮單元主要有無(wú)油空壓機和相關(guān)的管路控制電磁閥組成。無(wú)油空壓機的使用可以保證供水管路的暢通和通過(guò)的水體不發(fā)生水質(zhì)的變化?？諝鈮嚎s單元由PI￡控制系統自動(dòng)運行和控制。

　　2.8 電力保證單元

　　電力保證單元直接為基站提供符合要求的電力，包括總配電箱、電源穩壓及停電保證(UPS)等部分。

　　2.9防雷設計

　　由于水質(zhì)自動(dòng)監測站是一個(gè)涉及到高科技精密儀器及遠程數據傳輸的系統，因此必須采取防雷措施以避免系統儀器或線(xiàn)路損壞，一般情況下工程的防雷措施共分為三種：系統電源防雷、通訊線(xiàn)路防雷、儀器本身防雷。

　　2.10自動(dòng)留樣系統

　　(1)超標自動(dòng)留樣：當監測站點(diǎn)出現監測參數測試數據超標時(shí)，基站管理自動(dòng)留樣系統自動(dòng)留樣備查，作為人工測試復查的依據，為人工復查提供實(shí)物依據。

　　(2)常規自動(dòng)留樣：可設置為儀器監測自動(dòng)留樣，作為對日常手工測試驗證的實(shí)際水樣。

　　(3)設備校準：根據自動(dòng)留樣水樣的手工數據定期對設備儀器進(jìn)行校準。

　　三、結束語(yǔ)

　　污水廠(chǎng)水質(zhì)在線(xiàn)監測系統在我國還屬于初期推廣階段，在未來(lái)必將有廣闊的發(fā)展前景。水質(zhì)在線(xiàn)監測系統有多種構建和組成方式，本文中作者也僅是結合自己的實(shí)際經(jīng)驗就這一種構建方式在污水處理廠(chǎng)中的應用情況進(jìn)行了介紹和研究，在未來(lái)，不斷加強相關(guān)研究，開(kāi)發(fā)出更加經(jīng)濟、功能更為強大的水質(zhì)在線(xiàn)監測系統具有極為重要的經(jīng)濟和社會(huì )意義。

　　參考文獻

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