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摘要 保护我国赖以生存的自然环境防治水污染,保护地表水水质,维护良好的生态系统,是水质监控技术主要的工作方向和发展目标。发展现代化的水质自动监测技术,就要以自动分析仪器为核心,依靠现代化自动监测的技术结合计算机应用技术组成一套综合的计算机网络自动监测系统,来实现水样的自动化采集和水质技术分析,对监测数据能自动采集并储存到计算机中,及时传递到水质监控中心,起到防治水污染保护自然生态环境的目的。
关键词 水质;监测;自动化
中图分类号 X84 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0206-02
1 我国水质自动化监测技术的发展
水质在线自动监测技术应用于地表水1及2工业、企业等在线自动监测领域。1地表水水质在线自动监测在我国做为新兴的行业,始于二十世纪末,通过它可以对地表水的水环境质量及污染变化趋势进行在线监测,为水环境保护、管理及水污染防治提供重要信息。随着国家对环境治理的力度加大,特别是对水资源保护力度加大,地表水水质在线自动监测系统(站)已在我国各大江河湖泊上陆续建立起来,并在水文、环保等领域应用推广。2工业、企业废水在线自动化监测在成长初期主要以民营为主,产品单一、规模普遍偏小,技术不够成熟,仪器的可靠性、稳定性不足、安装量小,难以满足我国复杂的水体环境和日益多样化的污染物监测需求。随着国家对环保产业的重视和水质自动监测网络体系的建立,产品逐渐多样化、质量逐渐稳定、环境水质在线监测仪器厂家数量迅速增长,部分具备自主研发实力的企业发展壮大起来,涌现出一批与国外知名品牌如美国哈希、日本岛津等相抗衡的仪器生产企业。
2 地表水水质自动化监测技术分析
地表水水质自动化监测技术是一个集水力、水处理、水质分析、仪器、仪表、工业自动化、计算机技术、数据传输、远程监视与控制等多学科、跨行业的系统工程。水质自动化监测系统工程组成一个水质自动监测站。由于科技的进步自动化监测技术的推广,采用现代工业自动化的运行模式把大量的人力资源和物力资源从现场取样和水质分析中脱离出来,实现对被测水体进行定时、等时或随时的测试,监测的数据及时传送到相关的职能部门,作为政府职能部门分析统计、执法、决策等的依据,达到自动在线监测的目的。地表水水质监控技术严格按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)执行,并对每项监测结果定出相应的水质类别。地表水水质自动监测技术广泛应用于水利、环保等行业,水质自动监测站水质监测频率一般采用每4小时电脑自动采样分析一次,每天各项监测记录可以得到6个监测结果,当发现水质状况明显变化或发生污染事故时,亦可随时根据管理需要相应提高监测频率(2小时一次或1小时一次)。
一个水质自动监测站基本是由一个监测中心及一个子站组成。子站根据所在流域水质状况自动测量分析水中溶解氧(DO)、电导率、PH值、浊度(SS)、温度、水位、流速、流量、六价铬(Cr+6)、氯化物(cl-)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)等基本项目参数,亦可根据实际需要增加分析项目,所得监测数据向中心站传输。水站一般基本工作流程为:水样由采样泵提升采集后,通过输配水管网,一路进入水质5参数分析仪进行分析,一路经预处理后供给水质分析仪进行项目分析,一路提供给水文参数的监测,所得测量值实时传输给子站电脑储存,并向上一级中心站传输。
水质自动监测系统(站)需无人值守及连续工作,因此对监测仪器的结构、性能和检测灵敏度都有相当高的要求。由于系统是由多种技术和仪器设备组合而成,系统各部分互相支撑,只要一个部分出现问题将会导致全系统的不能正常运行。为了保证系统能长期可靠地连续运行和准确获取监测数据,从水质自动监测站的选点、站房建设、仪器的选型、以致整个系统的建设、安装、调试、运行、维护到数据的采集及处理必须认真的对待。要求设计合理、保证建设施工质量,确保安装无误。
水质自动站管理需有专职培训的技术人员负责,熟练掌握仪器、系统及软件的操作和使用,同时要用科学的管理办法和严谨的质量保证体系实现水质自动监测系统(站)能长期可靠地连续运行。日常维护要求做到:1)每周对水质自动站进行巡检、检查现场仪表;2)检查现场避雷装置工作状态,每年对避雷针接地进行检测;3)及时清理水站沉砂分离装置及参数仪表藻类和泥垢,并将清理后的水样排空;4)检查纯水制备系统的滤芯使用情况,若发现明显污染应及时更换;5)检查现场仪表试剂管线及比色皿清洁状况,检查管线是否磨损或污染;6)检查现场仪表仪器显示值与数据库存储制是否一致,每6个月备份一次系统的监测数据。
3 水质自动化监测技术VPN的应用
监测数据通过外网VPN方式传送到各水质自动站的托管站,省级监测中心,科技的进步是水质自动化监控发展的一个重要里程碑。进行水质监控及时准确的分析的同时,还可以根据水质全面调控水资源。根据不同的水质进行不同的分配和使用,节约用水保护环境。国家规定每个地表水水质自动监测站应进行实时监视。VPN在这个地表水水质监控工作中起到了主要作用,按照规定每个水站的监测频次为每4个小时一次,具体时间是:0:00、4:00、8:00、12:00、16:00、20:00、24:00整点启动监测,通过网络使用VPN进行数据发布。对于地表水水质污染、地表水灾难控制、地表水水位变化,监控中心进行统一协调起到防灾减灾的作用。国家把水质类别分为五类。一类和二类属于优质水源可供饮用;三类水质属于良性水源可以用做生活用水;四类水质属于轻度污染可以调配到工业用水范围;五类水质属于中度污染,或是高度污染水源属于必须得到净化的劣质水源。
水资源属于国家经济生活的命脉,采用最先进的信息技术是维护国家经济建设,人民生产生活的基本保障。VPN网络水质处理监控系统在水资源监测中发挥着巨大的作用,水质自动监测站无须现场人员值守及连续工作解决了野外工作人员疲劳操作的费用,和库区水灾害险情地段的安全值班,通过VPN网络实时监控节省了人力、物力和财力的同时提高了监测工作的准确性,增强了管理水平。由监控中心—通信介质—水资源测控设备—测量设备组成的水资源监控系统提高了水资源监控的质量和准确度。水质自动化监测控制终端直接同各种智能表具控制设备、传感设备进行连接,可以实现实时采集、存储功能,还可以把采集整理的数据进行远程传送,同时进行远程控制等各种功能。供电方式可以使多样的可以通过城市电网供电、太阳能供电以及蓄电池供电等。VPN通过网络采集的水样设计出对应水资源管理信息系统:水资源配置、水资源规划、水资源论证、节约用水、水资源保护、信息服务的整合平台,形成全国统一的水资源管理系统管理模式。
4 结束语
人们随着环保意识的提高,国家对水资源管理問题也越来越重视。由于能源的短缺地表水水质的监测技术要求也越来越高,因此,必须要有先进的水质监测成套系统才能满足社会的需求。水质监测系统能做到实时,准确无误,连续监测和远程控制,及时掌握主要地表水水体水质状况,及时准确的防患水灾害和水污染。同时还可以在发生水资源水质灾害和污染的情况下及时通报政府有关部门,做出紧急对策保证国家和人民生产生活健康有序的发展。
参考文献
[1]楼鸿强.基于嵌入式技术和分布式数据库的水质监测系统[D].浙江大学,2007.
[2]李莲芳.北京市地表水水体污染评价与控制对策研究[D].中国农业大学,2004.
[3]施建强,徐中立,黄凤辰,周金陵.水质遥感信息与GIS集成方法与实现[J].计算机工程与应用,2005,07.
[4]吕华山.电解深化氧化处理焦化废水[D].重庆大学,2007.
[5]董元和,王时绘.基于分布式数据系统的VPN环境的部署[J].湖北师范学院学报(自然科学版),2006,04.
关键词 水质;监测;自动化
中图分类号 X84 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0206-02
1 我国水质自动化监测技术的发展
水质在线自动监测技术应用于地表水1及2工业、企业等在线自动监测领域。1地表水水质在线自动监测在我国做为新兴的行业,始于二十世纪末,通过它可以对地表水的水环境质量及污染变化趋势进行在线监测,为水环境保护、管理及水污染防治提供重要信息。随着国家对环境治理的力度加大,特别是对水资源保护力度加大,地表水水质在线自动监测系统(站)已在我国各大江河湖泊上陆续建立起来,并在水文、环保等领域应用推广。2工业、企业废水在线自动化监测在成长初期主要以民营为主,产品单一、规模普遍偏小,技术不够成熟,仪器的可靠性、稳定性不足、安装量小,难以满足我国复杂的水体环境和日益多样化的污染物监测需求。随着国家对环保产业的重视和水质自动监测网络体系的建立,产品逐渐多样化、质量逐渐稳定、环境水质在线监测仪器厂家数量迅速增长,部分具备自主研发实力的企业发展壮大起来,涌现出一批与国外知名品牌如美国哈希、日本岛津等相抗衡的仪器生产企业。
2 地表水水质自动化监测技术分析
地表水水质自动化监测技术是一个集水力、水处理、水质分析、仪器、仪表、工业自动化、计算机技术、数据传输、远程监视与控制等多学科、跨行业的系统工程。水质自动化监测系统工程组成一个水质自动监测站。由于科技的进步自动化监测技术的推广,采用现代工业自动化的运行模式把大量的人力资源和物力资源从现场取样和水质分析中脱离出来,实现对被测水体进行定时、等时或随时的测试,监测的数据及时传送到相关的职能部门,作为政府职能部门分析统计、执法、决策等的依据,达到自动在线监测的目的。地表水水质监控技术严格按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)执行,并对每项监测结果定出相应的水质类别。地表水水质自动监测技术广泛应用于水利、环保等行业,水质自动监测站水质监测频率一般采用每4小时电脑自动采样分析一次,每天各项监测记录可以得到6个监测结果,当发现水质状况明显变化或发生污染事故时,亦可随时根据管理需要相应提高监测频率(2小时一次或1小时一次)。
一个水质自动监测站基本是由一个监测中心及一个子站组成。子站根据所在流域水质状况自动测量分析水中溶解氧(DO)、电导率、PH值、浊度(SS)、温度、水位、流速、流量、六价铬(Cr+6)、氯化物(cl-)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)等基本项目参数,亦可根据实际需要增加分析项目,所得监测数据向中心站传输。水站一般基本工作流程为:水样由采样泵提升采集后,通过输配水管网,一路进入水质5参数分析仪进行分析,一路经预处理后供给水质分析仪进行项目分析,一路提供给水文参数的监测,所得测量值实时传输给子站电脑储存,并向上一级中心站传输。
水质自动监测系统(站)需无人值守及连续工作,因此对监测仪器的结构、性能和检测灵敏度都有相当高的要求。由于系统是由多种技术和仪器设备组合而成,系统各部分互相支撑,只要一个部分出现问题将会导致全系统的不能正常运行。为了保证系统能长期可靠地连续运行和准确获取监测数据,从水质自动监测站的选点、站房建设、仪器的选型、以致整个系统的建设、安装、调试、运行、维护到数据的采集及处理必须认真的对待。要求设计合理、保证建设施工质量,确保安装无误。
水质自动站管理需有专职培训的技术人员负责,熟练掌握仪器、系统及软件的操作和使用,同时要用科学的管理办法和严谨的质量保证体系实现水质自动监测系统(站)能长期可靠地连续运行。日常维护要求做到:1)每周对水质自动站进行巡检、检查现场仪表;2)检查现场避雷装置工作状态,每年对避雷针接地进行检测;3)及时清理水站沉砂分离装置及参数仪表藻类和泥垢,并将清理后的水样排空;4)检查纯水制备系统的滤芯使用情况,若发现明显污染应及时更换;5)检查现场仪表试剂管线及比色皿清洁状况,检查管线是否磨损或污染;6)检查现场仪表仪器显示值与数据库存储制是否一致,每6个月备份一次系统的监测数据。
3 水质自动化监测技术VPN的应用
监测数据通过外网VPN方式传送到各水质自动站的托管站,省级监测中心,科技的进步是水质自动化监控发展的一个重要里程碑。进行水质监控及时准确的分析的同时,还可以根据水质全面调控水资源。根据不同的水质进行不同的分配和使用,节约用水保护环境。国家规定每个地表水水质自动监测站应进行实时监视。VPN在这个地表水水质监控工作中起到了主要作用,按照规定每个水站的监测频次为每4个小时一次,具体时间是:0:00、4:00、8:00、12:00、16:00、20:00、24:00整点启动监测,通过网络使用VPN进行数据发布。对于地表水水质污染、地表水灾难控制、地表水水位变化,监控中心进行统一协调起到防灾减灾的作用。国家把水质类别分为五类。一类和二类属于优质水源可供饮用;三类水质属于良性水源可以用做生活用水;四类水质属于轻度污染可以调配到工业用水范围;五类水质属于中度污染,或是高度污染水源属于必须得到净化的劣质水源。
水资源属于国家经济生活的命脉,采用最先进的信息技术是维护国家经济建设,人民生产生活的基本保障。VPN网络水质处理监控系统在水资源监测中发挥着巨大的作用,水质自动监测站无须现场人员值守及连续工作解决了野外工作人员疲劳操作的费用,和库区水灾害险情地段的安全值班,通过VPN网络实时监控节省了人力、物力和财力的同时提高了监测工作的准确性,增强了管理水平。由监控中心—通信介质—水资源测控设备—测量设备组成的水资源监控系统提高了水资源监控的质量和准确度。水质自动化监测控制终端直接同各种智能表具控制设备、传感设备进行连接,可以实现实时采集、存储功能,还可以把采集整理的数据进行远程传送,同时进行远程控制等各种功能。供电方式可以使多样的可以通过城市电网供电、太阳能供电以及蓄电池供电等。VPN通过网络采集的水样设计出对应水资源管理信息系统:水资源配置、水资源规划、水资源论证、节约用水、水资源保护、信息服务的整合平台,形成全国统一的水资源管理系统管理模式。
4 结束语
人们随着环保意识的提高,国家对水资源管理問题也越来越重视。由于能源的短缺地表水水质的监测技术要求也越来越高,因此,必须要有先进的水质监测成套系统才能满足社会的需求。水质监测系统能做到实时,准确无误,连续监测和远程控制,及时掌握主要地表水水体水质状况,及时准确的防患水灾害和水污染。同时还可以在发生水资源水质灾害和污染的情况下及时通报政府有关部门,做出紧急对策保证国家和人民生产生活健康有序的发展。
参考文献
[1]楼鸿强.基于嵌入式技术和分布式数据库的水质监测系统[D].浙江大学,2007.
[2]李莲芳.北京市地表水水体污染评价与控制对策研究[D].中国农业大学,2004.
[3]施建强,徐中立,黄凤辰,周金陵.水质遥感信息与GIS集成方法与实现[J].计算机工程与应用,2005,07.
[4]吕华山.电解深化氧化处理焦化废水[D].重庆大学,2007.
[5]董元和,王时绘.基于分布式数据系统的VPN环境的部署[J].湖北师范学院学报(自然科学版),2006,04.