小型水文水質(zhì)自動監(jiān)測站技術(shù)方案

1、小型水文水質(zhì)自動監(jiān)測站技術(shù)方案1. 概述水文水質(zhì)監(jiān)測是為國家合理開發(fā)利用和保護(hù)水土資源提供系統(tǒng)水文水質(zhì)資料的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作，是水生態(tài)、水資源、水安全科學(xué)管理和保護(hù)的基礎(chǔ)。水質(zhì)監(jiān)測的目的是及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為水環(huán)境監(jiān)測、管理、規(guī)劃、污染防治、生態(tài)預(yù)警等提供科學(xué)依據(jù)。水文水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、GIS 技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套把多項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)的分析儀表組合在一起，從采樣、分析到記錄、整理數(shù)據(jù)（包括遠(yuǎn)程

2、數(shù)據(jù)）、中心遙測組成的系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)控及分析軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線自動監(jiān)測，滿足運(yùn)行可靠穩(wěn)定，維護(hù)量少的要求，并實(shí)現(xiàn)無人值守。一套完整的大型大型水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，由于其系統(tǒng)復(fù)雜，建設(shè)成本高，建設(shè)周期長，運(yùn)營維護(hù)成本高等原因。進(jìn)行大面積的布點(diǎn)建設(shè)存在較大的困難。隨著國際上水質(zhì)技術(shù)的發(fā)展，多參數(shù)高集成的設(shè)備已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。利用國外先進(jìn)的高集成的一體化多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀，配合我公司數(shù)據(jù)采集遙測系統(tǒng)及通用水環(huán)境水資源管理監(jiān)控平臺軟件，可以非常方便的實(shí)現(xiàn)地表水、地下水、水源水、飲用水、排放口、海洋等不同水體的水質(zhì)自動在線監(jiān)測，有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)的變化情況，為水生態(tài)、水環(huán)境、水安全的有效管理提供可

3、靠的分析和監(jiān)控。監(jiān)測的指標(biāo)主要包括包括水位、流量、水溫、溶解氧、pH 、電導(dǎo)、鹽度、濁度、藍(lán)綠藻，氨氮離子等多種參數(shù)。所監(jiān)測的各類指標(biāo)可通過有線或無線傳輸方式傳送到監(jiān)控中心，也可在監(jiān)測現(xiàn)場實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)。2. 技術(shù)方案2.1系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要包括Nimbus 氣泡水位計(jì)、SLD 超聲波多普勒流量計(jì)、Hydrolab 多參數(shù)水質(zhì)分析儀、數(shù)據(jù)采集遙測系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)控管理軟件等幾部分組成。 系統(tǒng)組成示意圖Nimbus 氣泡水位計(jì)、SLD 超聲波多普勒流量計(jì)和Hydrolab 多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)或按觸發(fā)模式采集各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)，通過遙測單元，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)送給監(jiān)控中心或移動監(jiān)控終端。在組站上有地面站和

4、浮標(biāo)站等多種靈活的組站方式，通訊方式支持短信/GPRS、有線、衛(wèi)星等多種模式。系統(tǒng)工作主要按三種方式來觸發(fā)，系統(tǒng)的定時(shí)觸發(fā)、系統(tǒng)增量觸發(fā)和系統(tǒng)查詢應(yīng)答。3. 多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備3.1產(chǎn)品簡介CBS 氣泡式水位計(jì)可連續(xù)測量地下水和地表水的水位。它具有多種數(shù)字接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。壓縮空氣由無需維護(hù)的活塞泵產(chǎn)生，不需要外部壓縮機(jī)或氮?dú)怃撈砍錃饧纯蛇M(jìn)行工作，也不需要干燥劑。即使在鹽水或受污染的水體中，讀數(shù)亦準(zhǔn)確而穩(wěn)定。CBS 氣泡水位計(jì)即可以獨(dú)立工作也可以與外部數(shù)據(jù)采集裝置配合使用，例如：DataLogger 、PC 或PDA 等；OTT SLD 是用來連續(xù)監(jiān)測河流與開闊德渠道之流速和水位的超聲

5、波多普勒感應(yīng)系統(tǒng)，該產(chǎn)品確保在有高沉積的洪災(zāi)情況下可靠的流速測量結(jié)果，此超聲波水位監(jiān)測技術(shù)已被授予專利。OTT SLD 通過使用兩條水平超聲波射線射入水流進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測單元最多可達(dá)九個(gè)。 它的整體設(shè)計(jì)減少了在河流中安裝所需要的建筑工作，同時(shí)使得整個(gè)安裝過程變得更加經(jīng)濟(jì)和簡便。低能耗的設(shè)計(jì)，可使用太陽能供電。同OTT LogoSens 數(shù)據(jù)記錄儀結(jié)合，可作為在線的河流監(jiān)測系統(tǒng)，傳感器通過SDI12 接口與數(shù)據(jù)記錄儀結(jié)合，然后計(jì)算出流量并通過GSM 網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)中心。Hydrolab 5系列多參數(shù)水質(zhì)分析儀是一款新型多 參數(shù)、寬量程的水質(zhì)監(jiān)測儀器，可用于地表水、地下水、水源水、污水口、飲用水、海

6、洋等不同水體的水質(zhì)在線及便攜監(jiān)測。監(jiān)測參數(shù)包括溶解氧、pH 、ORP（氧化還原電位）、電導(dǎo)率（鹽度、總?cè)芙夤腆w、電阻）、溫度、深度、濁度、葉綠素a 、藍(lán)綠藻、若丹明WT 、銨/氨離子、硝酸根離子、氯離子、環(huán)境光、總?cè)芙鈿怏w共十五種參數(shù)。從1967年開始，Hydrolab 每隔7、8年就推出新一代產(chǎn)品，目前已經(jīng)是第五代。5系列Hydrolab 產(chǎn)品共有三種型號：DS5、DS5X 和MS5。其中DS5和DS5X 可以同時(shí)測量多達(dá)10種參數(shù)，而MS5小巧輕便，可以同時(shí)測量7種參數(shù)，DS5X 更帶有自清洗刷，可以適應(yīng)泥沙或其他雜質(zhì)較多的污水環(huán)境。3.2探頭技術(shù)說明溫度：熱敏電阻法，使用壽命高于5年溶解

7、氧：LDO ：熒光法溶解氧，探頭帽使用壽命為一年 膜法：常規(guī)的Clark 膜法，需要定期更換半透膜、電解液及磨光陽極。由于該探頭是化學(xué)方法，因此會受到水中重金屬離子、H 2S 等成分的影響。同時(shí)由于該方法消耗氧氣，因此需要加裝水樣攪拌子，以保證一定的流速。pH ：玻璃電極法，參比電極需要定期更換電解液ORP ：鉑電極法，與pH 電極共用參比電極電導(dǎo)：四石墨電極法，耐腐蝕，可通過隨機(jī)軟件自動換算為鹽度、總?cè)芙夤腆w、電阻 濁度：自清洗濁度：符合ISO7027的光學(xué)法，帶有自清洗刷，可以有效保護(hù)探頭表面；量程高達(dá)3000NTU四光束濁度：專利技術(shù)，通過兩個(gè)接收裝置接收來自兩個(gè)光源的兩束反射光和兩束透

8、射光，有效消除單光束引起的誤差，特別適用于比較干凈的水體，如飲用水深度：壓敏電阻法，有四種量程可選葉綠素a ：體內(nèi)熒光法，比起實(shí)驗(yàn)室的萃取法操作極為簡單，精度高，量程大，非常適用于地表水、水源水的在線及便攜使用以及實(shí)驗(yàn)室便攜使用。葉綠素的含量可以反映水體富營養(yǎng)化的程度藍(lán)綠藻：體內(nèi)熒光法，在淡水中測量藻青蛋白，海水中測量藻紅蛋白。比常規(guī)的人工計(jì)數(shù)法測藍(lán)綠藻有很突出的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省大量的時(shí)間和人工。非常適用于地表水尤其是景觀水、水源水以及自來水廠的進(jìn)口。有效的藻類監(jiān)控可以及時(shí)采取應(yīng)對措施以減少藍(lán)藻產(chǎn)生毒素對于飲用水的影響。氨/銨離子（氨氮）：電化學(xué)方法，使用壽命半年，不能用于15m 水深以下或電導(dǎo)大于

9、1.5 ms/cm的水體中，適用于污水排放口硝酸根離子（硝酸鹽氮）：電化學(xué)方法，使用壽命半年，不能用于15m 水深以下或電導(dǎo)大于1.5 ms/cm的水體中，適用于污水排放口氯離子：電化學(xué)方法，使用壽命1年，不能用于15m 水深以下環(huán)境光：光學(xué)原理，測量光合作用有效光的光強(qiáng)度（波長400-700 nm），適用于水生環(huán)境的研究、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域總?cè)芙鈿怏w：毛細(xì)管原理，適用于需要監(jiān)測水中溶解氣體的場合如水壩的消能結(jié)構(gòu)等 若丹明WT ：體內(nèi)熒光法，在國外，主要用于市政排污泄漏檢測3.3技術(shù)指標(biāo)量程：0 15 m / 可選: 0 30 m精度：標(biāo)準(zhǔn): ± 5 mm可選: ± 1.5 m

10、m (USGS 標(biāo)準(zhǔn) 在15m 量程的最初3 m內(nèi) 分辨率：1 mm / 0.1 mBar單位：m 、cm 、feet 、mBar 、psi測量間隔：1 min - 24 h輸出：SDI12、420 mA (0.1%, 15 Bit供電：10 -30 V DC通常 12 V / 24 V功耗：測量間隔1分鐘：320 mAh/天測量間隔15分鐘：25 mAh/天測管直徑：Ø 2 mm、Ø 1/8、Ø 4 mm通訊 (OTT CBL可選 ：ISDN 、SMS 、GPRS 、IRDA集成凈化功能過載保護(hù)溫度范圍：操作溫度：-2060°C存儲溫度：-40.85&

11、#176;C相對濕度：10-95%尺寸：165 mm x 205 mm x 115 mm重量：1500 g外殼材料：CBS 工程宿老保護(hù)等級：IP43EMC 標(biāo)準(zhǔn)：IEC61326、EN61326流速：測量原理：使用兩束水平超聲波通過多普勒原理進(jìn)行測量 量程：± 10 m/s精度：讀數(shù)的1% 或 ± 0. 5 cm/s頻率 射線寬度 范圍 測量單元大小 測量單元數(shù)目 0.6MHz 2.0度 80m 2 - 10 m 9 1MHz 2.3度 25m 1 - 4 m 9 2MHz 1.8度 10m 0.2 2 m 9水位量程：0.15 - 10 m精度：3 mm水溫量程：- 4

12、°C - 30°C精度：0.1°C尺寸長度：45 52.2 cm （與波束頻率有關(guān)）直徑：7.5 cm（圓柱體）供電：9 16 V DC功耗：50 500 mW （受測量周期影響）接口：RS232 或 SDI12內(nèi)存：2M 可擴(kuò)充至78M安裝方式：水平或垂直基本配置包括：內(nèi)置溫度傳感器、參數(shù)設(shè)定和儀器調(diào)試智能軟件、RS232數(shù)字端口、配重和標(biāo)定杯以及全套的維護(hù)工具； 4. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4. 1 數(shù)據(jù)采集裝置OTTDuoSens 數(shù)據(jù)采集記錄儀技術(shù)指標(biāo)2個(gè)信號通道?？蓪?shí)現(xiàn)對傳感器信號的連接、處理、顯示、存儲和傳輸?shù)裙δ埽豢山蛹{信號： 模擬信號，數(shù)字信號SDI12供電

13、：12VDC ；內(nèi)存：1MB ；繼電輸出；通訊端口：RS232通訊協(xié)議：OTT 專屬協(xié)議；多參數(shù)分析儀只接受SDI12接口標(biāo)準(zhǔn)；SDI12協(xié)議為美國/歐洲標(biāo)準(zhǔn)；4.2 供電模式：提供三種供電模式，自動切換，可實(shí)現(xiàn)對傳感器的過壓保護(hù)。推薦使用；OTT 公司有12V/55W/30W/12W多種太陽能板可選擇。同時(shí)提供多種太陽能電池；是野外供電要求的理想選擇；4.3 數(shù)據(jù)通訊兼容多種通信模式，方便用戶選擇可通過GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)，采用短信方式直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；也可以采用GPRS 信道。 主要指標(biāo)供電：12VDC ；7. 建設(shè)周期 一般建設(shè)進(jìn)度將在 15 個(gè)工作日內(nèi)完成； 8. 監(jiān)測站的特點(diǎn)說明 ü ü ü ü ü 設(shè)備及程度高，同一臺設(shè)備可監(jiān)測多個(gè)參數(shù)。 整體建站成本低，組站靈活、快速。 可實(shí)現(xiàn)對源