水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的簡介

 

　　水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)(On-line Water Quality Monitoring System)是一個以在線分析儀表和實驗室研究需求為服務(wù)目標(biāo)，以提供具有代表性、及時性和可靠性的樣品信息為核心任務(wù)，運(yùn)用自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)并配以專業(yè)軟件，組成一個從取樣、預(yù)處理、分析到數(shù)據(jù)處理及存貯的完整系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對樣品的在線自動監(jiān)測。自動監(jiān)測系統(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，以完成整個在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的連續(xù)可靠地運(yùn)行。

 

　　1.水質(zhì)在線分析儀器

 

　　水質(zhì)在線分析儀器按測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。

 

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

 

　　2.取水系統(tǒng)

 

　　取水系統(tǒng)的設(shè)計主要針對滿足水樣的代表性、可靠性和連續(xù)性來設(shè)計的，該系統(tǒng)的主要組成部分有：取水頭、取水泵、水樣輸送管道和流速流量調(diào)節(jié)幾個部分組成。按照取水方式的劃分主要分為直取式和浮筒式兩種，直取式主要針對水位變化小的環(huán)境使用，如污水廠、污染源、自來水涵管取水等，而浮筒式主要針對水位變化較大的環(huán)境使用，如地表水等。

 

　　直取式取水

 

　　浮筒式取水

 

　　3.預(yù)處理系統(tǒng)

 

　　水樣預(yù)處理的設(shè)計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、物理過濾及滲透等。通常是根據(jù)水樣的純度來決定預(yù)處理的級別。有些分析儀器在設(shè)計時已經(jīng)考慮了進(jìn)樣的預(yù)處理，需在系統(tǒng)集成時考慮與之配合使用。

 

　　4.數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)

 

　　數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的主要由PLC、現(xiàn)場工控機(jī)、中心站計算機(jī)以及變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，其功能主要有：

 

　　（1）控制整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的自動運(yùn)行，這部分主要由PLC寫入程序后完成；

 

　　（2）采集、存儲并傳輸儀表分析的數(shù)據(jù)，這部分主要由現(xiàn)場工控機(jī)與數(shù)據(jù)采集傳輸模塊協(xié)作完成。

 

　　5.集成輔助系統(tǒng)

 

　　輔助系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了保障在線監(jiān)測系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，它需要根據(jù)現(xiàn)場情況的變化而作相應(yīng)的調(diào)整。總體來說有以下幾個方面需要注意：

 

　　（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對水樣造成污染，所以需要對管路進(jìn)行定時定量的清洗，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)入自動監(jiān)測系統(tǒng)前，需要對電流再次整流，以便應(yīng)對突發(fā)性電流不穩(wěn)情況的發(fā)生；zui后，如果有必要的話，可以配備后備電源以供停電時在線監(jiān)測系統(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)，如損毀要及時更換。

 

　　（4）調(diào)節(jié)溫濕度：適合的溫度和濕度對于儀表的穩(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)備來實現(xiàn)。