?。ㄎⅲ┬退|(zhì)監(jiān)測站在線水質(zhì)分析儀 

建設(shè)方案

?。ㄎⅲ┬退|(zhì)監(jiān)測站在線水質(zhì)分析儀 

目  錄

一． 項目背景 1

二． 方案建設(shè) 1

1. 建設(shè)原則 1

2. 建設(shè)目標 2

3. 方案特點 2

三． 方案構(gòu)成 3

1. 系統(tǒng)架構(gòu) 3

四． 相關(guān)產(chǎn)品 5

1. 產(chǎn)品概述 5

2. 功能特點 5

3. 產(chǎn)品*搭配 6

4. 自動監(jiān)測站整機產(chǎn)品參數(shù) 8

五．智慧云平臺 9.

在線水質(zhì)分析儀 

項目背景

工業(yè)的高速發(fā)展也帶來一系列環(huán)境問題，如水資源污染。賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是維系地球生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的首要條件，它的安全與否與我們的生命健康息息相關(guān)，因此做好水質(zhì)監(jiān)測顯得越來越重要。

傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方式以人工現(xiàn)場釆樣、實驗室儀器分析為主。雖然在實驗室中分析手段完備，但實驗室監(jiān)測存在監(jiān)測頻次低、釆樣誤差大、監(jiān)測數(shù)據(jù)分散、不能實時反映水質(zhì)變化狀況等缺陷，難以滿足和企業(yè)進行有效水質(zhì)管理的需求。

因此，我們設(shè)計并實現(xiàn)了一個?。ㄎⅲ┬退|(zhì)自動監(jiān)測站的方案，該方案以在線自動監(jiān)測儀器微核心，結(jié)合現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，構(gòu)建了一個綜合性的小型在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。

該系統(tǒng)具備現(xiàn)場采集控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以避免地域環(huán)境限制，及時有效的掌握污水處理過程中的實時水質(zhì)情況，不僅簡化了繁瑣的程序，還節(jié)約了監(jiān)測時間，方便人們隨時隨地了解的被監(jiān)測區(qū)域的水質(zhì)情況。

• 方案建設(shè)

• 建設(shè)原則

• 自動化

為了解決現(xiàn)行的水質(zhì)監(jiān)測周期長，勞動強度大，實時性差等問題，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測全自動化已經(jīng)成為了管理部門及時獲得連續(xù)性的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效手段。此外，釆用實時自動連續(xù)的監(jiān)測技術(shù)也可以實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測采集的完整性、實時性

• 智能化

系統(tǒng)在監(jiān)測點對水質(zhì)進行連續(xù)的釆集、處理、分析的同時，完成相關(guān)的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，實現(xiàn)全區(qū)域水質(zhì)的指標綜合評價，為管理部門決策提供科學(xué)依據(jù)。

• 網(wǎng)絡(luò)化

工作人員無需在現(xiàn)場值守，只需通過網(wǎng)絡(luò)即可將水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測控制中心的服務(wù)器。這一功能有助于相關(guān)部門建立大范圍的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)收集環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對水質(zhì)監(jiān)測信息的在線查詢、分析、計算、圖表顯示、打印，以及各單位之間信息的互訪共享操作。

• 信息化管理

云平臺將各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分類和組合，建立水質(zhì)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，為大區(qū)域水質(zhì)安全提供決策性的依據(jù)。

• 建設(shè)目標

• 為環(huán)境管理和環(huán)境科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)和資料；

• 探明污染原因，為水污染的研究提供進一步的理論基礎(chǔ)；

• 獲取當前水體的水質(zhì)狀況數(shù)據(jù)，為以后逬行水質(zhì)評價提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

• 獲取水體污染物的分布狀況，用來預(yù)測水體污染的變化趨勢、追溯污染物來源等；

• 為防止污染措施的實際效果提供反饋。

• 方案特點

• 體積小、成本低、功耗低、操作方便、實用價值高；

• 用戶可通過無線的方式把采集的數(shù)據(jù)傳遞回來；

• 系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，在軟硬件方面，保證具有良好的擴展性，用戶在后續(xù)的使用者可不斷地升級完善；

• 系統(tǒng)可預(yù)置多個時段，將實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為時段數(shù)據(jù)；

• 占地面積小，施工周期短、安全靈活，可移址；

• 五參數(shù)與各污染物物因子監(jiān)測單元相互獨立，運行更穩(wěn)定；

• 建立集中存儲、共享、分發(fā)水務(wù)數(shù)據(jù)的公共數(shù)據(jù)平臺，為決策和業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持；

采用冷暖空調(diào)，機柜箱體設(shè)置了保溫層，雙重恒溫措施，有效減少應(yīng)環(huán)境溫度變化造成的檢測誤差，同時延長試劑保證期。

• 系統(tǒng)設(shè)備采用高規(guī)格工業(yè)級設(shè)計、研發(fā)、測試、生產(chǎn)，通過專業(yè)測試環(huán)境嚴格測試，可以滿足現(xiàn)場的復(fù)雜惡劣環(huán)境，大大減少和簡化了系統(tǒng)的維護和售后工作。

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三．方案構(gòu)成

1.系統(tǒng)架構(gòu)

水質(zhì)自動監(jiān)測站主要由環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層、環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層、環(huán)境在線云平臺層四部分組成。

環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層：該部分由水質(zhì)五參數(shù)測定儀（溫度、PH值、電導(dǎo)率、溶解氧、濁度）、污染物因子在線監(jiān)測儀、輔助系統(tǒng)（采水單元、超標留樣器、反沖洗單元、2-3級沉沙單元、除藻單元等）和流量計構(gòu)成。

環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層：該部分由工控機、信號采集轉(zhuǎn)換器、I/O單元和無線網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。現(xiàn)場控制級和監(jiān)控管理級組成控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行遠程通信。

環(huán)境在線云平臺層： 該部分是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與用戶的接口。云平臺可根據(jù)監(jiān)控點的數(shù)量及監(jiān)控點的儀器，靈活配置或定制實時畫面、歷史數(shù)據(jù)畫面、報表、統(tǒng)計分析、實時報警、維護提醒等功能。

• 相關(guān)產(chǎn)品
• 

  1. 產(chǎn)品概述

  云傳物聯(lián)水質(zhì)在線分析儀可自動對氨氮、總氯、有機碳、COD等各項參數(shù)進行實時有效地監(jiān)測。“ARM + 單片機”架構(gòu)，模塊化硬件設(shè)計，加上豐富的擴展接口，可有效滿足用戶多樣化定制需求。適用于生物制藥、污水處理、材料處理、采礦、印刷、石油天然氣、食品加工、塑料、汽車、半導(dǎo)體、冶金等領(lǐng)域

  2. 功能特點

  • 擴展接口豐富，硬件設(shè)計模塊化，便于集成二次開發(fā)；

  • *密閉消解結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免高溫高壓密閉消解的可靠性難題；

  • 采用“級聯(lián)排閥”替代傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)閥組”或“圓對稱閥組

  • 采用基于“蠕動泵 + 液位傳感”的非接觸式計量進樣替代傳統(tǒng)基于“*”的接觸式計量進樣；

  • *光路結(jié)構(gòu)，降低“環(huán)境溫度變化”對“光測量”的影響，提高測量準確性；

  • 無懼高硬度、高鹽度、高濁度、高含沙等惡劣工作環(huán)境；

  • 停電保護及來電自動恢復(fù)測量，避免停電造成的數(shù)據(jù)丟失；

  • 具備定期反沖洗和除藻功能，，大大減少儀器的維護工作。

• 產(chǎn)品*搭配

• （1）污染因子在線監(jiān)測單元

  ● 指數(shù)（酸法/堿法）

  工作原理：

  在酸性/堿性、加熱條件下，將樣品中的某些有機物和無機還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后加入過量的草酸鈉還原剩余的，再加入已知量的標準溶液氧化剩余的草酸鈉；于525 nm波長處測定剩余的吸光度并換算成相應(yīng)的高錳酸鹽指數(shù)

• 性能參數(shù)：

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  氨氮（水楊酸法）

  工作原理：

  在堿性條件下，試樣中的氨、銨離子與次氯酸根反應(yīng)生成氯胺;在40°C和催化劑存在的條件下，氯胺與水楊酸在堿性條件下，試樣中的氨、銨離子與次氯酸根反應(yīng)生成氯胺;在40°C和催化劑存在的條件下，氯胺與水楊酸鹽反應(yīng)生成藍綠色絡(luò)合物，于660nm波 長處測量其吸光度并換算成相應(yīng)的濃度值。

  性能參數(shù)：

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  總磷（鉬藍法）

  工作原理(“過硫酸鹽+加熱+紫外”消解+鉬藍分光光度法)

  在加熱和紫外照射條件下，過硫酸鹽分解出的原子態(tài)氧將含磷化合物中的磷元素轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽(測量正磷酸鹽無需此步驟) ;在酸性介質(zhì)和銻鹽條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨反應(yīng)生成的磷鉬雜多酸被抗壞血酸還原成藍色的絡(luò)合物，于700 nm波長處測定其吸光度并換算成相應(yīng)的濃度值。

• 性能參數(shù)

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  總氮（220nm/360nm）

  工作原理：

  在堿性、加熱和紫外照射條件下，過硫酸鹽分解出的原子態(tài)氧將含氮化合物中的氮元索轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，于220 nm/360nm波長處測定其吸光度井換算成相應(yīng)的濃度值。

  性能參數(shù)：

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  （2）常規(guī)五參

  PH水質(zhì)檢測儀+溫度

  ●  參比電極雙鹽橋設(shè)計，耐介質(zhì)反滲，傳感器使用壽命更長；

  ●  環(huán)狀滲出界面，不易堵塞，耐污染性更強；

  ●  自動溫度補償功能，檢測漂移小，精度可達±0.1℃。

   

  電導(dǎo)率水質(zhì)檢測儀

  ●  四電極設(shè)計，不怕離子云干擾；

  ●  RS485輸出，支持Modbus，可開放通訊協(xié)議；

  ●  傳感器系數(shù)一致性強，每支傳感器的系數(shù)均為0.3左右。

   

  濁度水質(zhì)檢測儀

  ●   一體式光學(xué)法測量原理，數(shù)字調(diào)制濾波技術(shù)，消除光環(huán)境影響；

  ●   防護等級IP68，可直接投入式安裝；

  ●   電路做防水防潮保護設(shè)計，與流通槽相互隔離，無懼潮濕惡劣環(huán)境。

   

  溶解氧水質(zhì)檢測儀

  ●  一體式光學(xué)法濁度變送器，防護等級IP68

  ●  溫度補償設(shè)計，測量更準確；

  ●  無電解液，不受物質(zhì)交叉干擾。

   

• 自動監(jiān)測站整機產(chǎn)品參數(shù)

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  整機配置	占地面積	1.5平方米
  	質(zhì)量	320kg
  	尺寸	171cm×92cm×191cm
  	機柜材料	304不銹鋼材料
  	保溫方式	機柜箱體夾裝保溫層和冷暖空調(diào)
  	采水方式	500W自吸泵（可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整為潛水泵）
  安裝環(huán)境 要求	電源適應(yīng)性	AC 220V±10%，50Hz±1%
  	整機功率	2.5KW（峰值功率）
  整機功能 參數(shù)	人機交互方式	15寸LCD觸摸屏，中文顯示及指令輸入
  	通訊接口	232、485、網(wǎng)口
  	管路反沖洗	空氣壓縮泵（選配）
  	五參數(shù)電極自動清洗方式	氣液混流自動沖洗
  	維護周期	每次時長約一小時
  	五參數(shù)水槽 滅菌方式	銅滅菌
  	儲存容量	至少三年以上的數(shù)據(jù)存儲容量，掉電也不丟失數(shù)據(jù)
  	斷電保護	通過程序控制，實現(xiàn)儀器停電保護及來電自動管路沖洗和恢復(fù)測量。

   

   

  五．智慧云平臺

  該系統(tǒng)釆用高可靠性、高精度、高靈敏度、長壽命的水質(zhì)分析儀，保證實時準確的測量水質(zhì)參數(shù)，通過模塊實時的將經(jīng)過嵌入式控制器重新組包的水質(zhì)監(jiān)測值發(fā)送至智慧云平臺。云平臺具備以下特點：

  高度集成：水質(zhì)監(jiān)測儀器柜集成了水質(zhì)監(jiān)測傳感器、采集模塊、控制器、模塊，并預(yù)留了擴展空間。

  維護便捷化：云平臺可查詢各監(jiān)測站的儀器狀態(tài)，水質(zhì)監(jiān)測站釆用模塊化設(shè)計，同時預(yù)留有測試接口，方便維護人員監(jiān)測各儀器的狀態(tài)。數(shù)據(jù)輸出方式多樣，可滿足不同監(jiān)測站的需要；

  高穩(wěn)定性：系統(tǒng)采用嵌入式操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，硬件采用高性能核心處理器，運行高效，反應(yīng)靈敏；

  多種安裝方式（壁掛、基座、移動安裝架）可供選擇；

  連續(xù)監(jiān)測，對水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點進行不間斷分析；

  易維護，在日常維護中只需及時添加試劑及簡單清洗，無需其它操作。

   

  云平臺功能展示：

  ● 關(guān)鍵數(shù)據(jù)動態(tài)展示：對各監(jiān)測點實時工藝進行展示，包括設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)境數(shù)據(jù)、監(jiān)管參數(shù)等。以量化數(shù)據(jù)直觀、展現(xiàn)水質(zhì)改善程度，保障治理防護工作開展，以及日常巡護監(jiān)管到位；

•  水質(zhì)參數(shù)Web監(jiān)控：管理人員可以在任何平臺通過瀏覽器登陸系統(tǒng)，查看監(jiān)測現(xiàn)場，直接操作現(xiàn)場設(shè)備；

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• 業(yè)務(wù)決策高效率：基于云計算服務(wù)和大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)支撐，面向多樣性海量數(shù)據(jù)進行整合處理與關(guān)聯(lián)分析，更大化數(shù)據(jù)信息價值，提高業(yè)務(wù)決策效率；

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• 數(shù)據(jù)信息可視化：監(jiān)控大屏直觀管理各級設(shè)備、數(shù)據(jù)監(jiān)測、報警響應(yīng)、可視化視頻影像等多方面監(jiān)管信息，以及具體業(yè)務(wù)服務(wù)開展執(zhí)行；

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• 遠程監(jiān)控操作：管理人員可以在任何平臺通過瀏覽器登陸系統(tǒng)，查看監(jiān)測現(xiàn)場，直接操作現(xiàn)場設(shè)備；

•  統(tǒng)一管理用戶：不同的操作權(quán)限實現(xiàn)了不同級別操作人員對數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺，實現(xiàn)所有用戶的身份管理。