水質在線監(jiān)測系統(tǒng)以水質在線分析儀器為核心,運用自動控制技術、計算機技術以及相關的專用分析軟件和通訊網絡,組成從水樣采集、預處理、監(jiān)測到數據處理及存貯的綜合性系統(tǒng),從而實現水質在線監(jiān)測站的自動運行。
我國水質在線監(jiān)測技術較成熟,但主要關注監(jiān)測儀器的技術性和環(huán)境適應性,對儀器外圍配套設施的設計技術和結構特點較少涉及,有些在線監(jiān)測站采水管路較短,受氣候影響較小,有些站點由于缺少特殊防凍設計,冬季寒冷季節(jié)停止運行,造成在線監(jiān)測不連續(xù)。一般情況采水管路堵塞由淤泥或藻類引起的較多,魚苗堵塞管路較少發(fā)生,本文針對采水管路防凍、防止魚苗堵塞和藻類產生等問題給出了解決方案。
水質在線監(jiān)測站房位于水庫出口,配備系統(tǒng)供電和供水設備、電源和信號防雷設備、配電設備、UPS不間斷電源、室內空調和滅火系統(tǒng)等,滿足水質在線監(jiān)測系統(tǒng)“無人職守,自主運行”的要求。監(jiān)測系統(tǒng)由采水單元、預處理和配水單元、分析儀器單元、控制單元和通訊單元五部分組成,系統(tǒng)結構如圖1所示。
(1)采水單元:完成水樣的采集和輸送,包括水泵、管路、樣品前置過濾系統(tǒng)。由控制單元定時向系統(tǒng)發(fā)送指令,提供可靠有效的水質樣品。
(2)預處理和配水單元:完成水樣沉淀、靜置和過濾等預處理,包括水樣沉砂池和水質儀器采樣杯及清洗除藻系統(tǒng),使采集的水樣能夠滿足水質分析儀器的要求。
(3)分析儀器單元:完成自動水質分析,由五參數、氨氮NH3-N、高錳酸鹽指數CODMn和六價鉻Cr6+分析儀器組成,五參數分析儀包括水溫T、pH、電導EC、濁度TB、溶解氧DO五項常規(guī)水質參數。
(4)控制單元:對采樣、預處理、分析測定、數據處理和傳輸等設備進行自動監(jiān)控,由可編程控制器( PLC) 、輸入輸出I0模件、通信模件、電氣執(zhí)行組件及相關控制軟件組成。
(5)通訊單元:完成監(jiān)測數據傳輸工作,將監(jiān)測站的有關控制命令下行到PLC控制系統(tǒng)。本站采用數據采集器+無線GPRS數據傳輸方式,保證數據無丟失和損壞。