小型水文水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站技術(shù)方案范文

1、小型水文水質(zhì)自動(dòng)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(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)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(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。水質(zhì)在線自動(dòng)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)程數(shù)

2、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(dòng)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(dòng)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(tái)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(dòng)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靠

3、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(dòng)監(jiān)控終端。在組站上有地面站和浮標(biāo)站等多種靈活的

4、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 氣泡水位計(jì)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； SLD 超聲波多普勒流量計(jì)OTT SLD 是用來連續(xù)監(jiān)測河流與開闊德渠道

5、之流速和水位的超聲波多普勒感應(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 多參數(shù)水質(zhì)分析儀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

6、，可用于地表水、地下水、水源水、污水口、飲用水、海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(hào)：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)說明常規(guī)

7、參數(shù)：溫度：熱敏電阻法，使用壽命高于5年溶解氧：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(huì)受到水中重金屬離子、H2S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(dòng)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

8、個(gè)光源的兩束反射光和兩束透射光，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，有四種量程可選其他參數(shù)：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(duì)措施以減少藍(lán)藻產(chǎn)生毒素對(duì)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，

9、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) CBS 氣泡水位計(jì)量程：0 15 m / 可選: 0 30 m 精度：標(biāo)準(zhǔn): 

10、7; 5 mm 可選: ± 1.5 mm (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：-206

11、0°C存儲(chǔ)溫度：-40.85°C相對(duì)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(jí)：IP43EMC標(biāo)準(zhǔn)：IEC61326、EN61326 SLD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0.6MHz2.0度 80m 2 - 10 m 91MHz2.3度 25m 1 - 4 m 92MHz1.8度 10m 0.2 2 m 9水位量程：0.15 - 10 m精

12、度：3 mm水溫量程：- 4°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 Hydrolab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；主機(jī)外徑8.9厘米（DS5、DS5X），4.4 厘米（MS5）長度58.4厘米（DS5、DS5X），76.9 厘米（MS5）重量（典型配置）3.35公斤（D

13、S5、DS5X），1.3 公斤 （MS5）最大深度225米操作溫度-5到50°C電池供給（任選）8節(jié)干電池計(jì)算機(jī)接口RS232、SDI-12、RS485內(nèi)存（任選）120,000條測量值溫度傳感器范圍-5到50 °C精度± 0.10 °C分辨率0.01 °C方法熱敏電阻法電導(dǎo)率傳感器范圍0到 100 mS/cm精度讀數(shù)的± 1 %；± 0.001 mS/cm分辨率0.0001個(gè)單位方法4石墨電極法pH傳感器范圍0到14個(gè)單位精度± 0.2個(gè)單位分辨率0.01個(gè)單位方法玻璃電極法膜法溶解氧傳感器范圍0到50 mg/L

14、精度20 mg/L時(shí)為± 0.2 mg/L >20 mg/L時(shí)為± 0.6 mg/L分辨率0.01 mg/L方法膜電極法熒光法溶解氧傳感器范圍0到20 mg/L精度8 mg/L時(shí)為± 0.1 mg/L >8 mg/L時(shí)為± 0.2 mg/L分辨率0.01 mg/L方法無膜熒光法ORP（氧化還原電位）范圍-999到999mV精度± 20 mV分辨率1 mV方法鉑電極法深度010、25、100、200米范圍0到10（透氣水深）、25、100、200米精度± 0.003米（10米透氣水深）、± 0.05米（25、100

15、米探頭）、±0.1米（200米探頭）分辨率0.001米（10米透氣水深）、0.01米（25、100米探頭）、0.1米（200米探頭）方法壓敏電阻法鹽度范圍0到70 ppt精度± 0.2 ppt分辨率1 mV方法電導(dǎo)率換算自清洗濁度范圍0到3000 NTU精度100 NTU以內(nèi)為± 1%，100到400 NTU為± 3%，400到3000 NTU為± 5%分辨率400 NTU以內(nèi)為0.1，400 到3000 NTU為1.0方法光學(xué)法銨/氨離子范圍0到100 mg/L-N精度大于讀數(shù)的± 5 %或±2 mg/L-N（常規(guī)）分辨率

16、0.01 mg/L-N方法電極法硝酸根離子范圍0到100 mg/L-N精度大于讀數(shù)的± 5 %或±2 mg/L-N（常規(guī)）分辨率0.01 mg/L-N方法電極法氯離子范圍0.5 到18000 mg/L精度大于讀數(shù)的± 5 %或±2 mg/L（常規(guī)）分辨率4位數(shù)字方法電極法葉綠素a范圍低靈敏度：0.03 到500 g/L中靈敏度：0.03 到50 g/L高靈敏度：0.03 到5 g/L精度± 3 %分辨率0.01g/L方法體內(nèi)熒光法藍(lán)綠藻范圍低靈敏度：100 到2,000,000 cells/L中靈敏度：100 到200,000 cells/L高

17、靈敏度：100 到20,000 cells/L精度± 3 %分辨率20 cells/L方法體內(nèi)熒光法若丹明范圍低靈敏度：0.04 到1000 ppb中靈敏度：0.04 到100 ppb高靈敏度：0.04 到10 ppb精度± 3 %分辨率0.01 ppb方法體內(nèi)熒光法環(huán)境光PAR范圍0 到 10,000 mol s-1m-2精度讀數(shù)的± 5 %或±1mol s-1m-2分辨率1mol s-1m-2方法光電法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(hào)通道?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)的連接、處理、顯示、存儲(chǔ)和傳輸?shù)裙δ?/p>

18、；可接納信號(hào)：模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)SDI12供電：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(dòng)切換，可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的過壓保護(hù)。4.2.1太陽能供電：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；4.2.2采用外接交流電源供電4.2.3 采用外接蓄電池組供電4.3 數(shù)據(jù)通訊兼容多種通信模式，方便用戶選擇4.3.1 GSM/GPRS通訊服務(wù)（推薦使用）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；能耗：休眠模式： 25mA 激活模式： 160 mA溫度范圍：-20+55 °C4.3.2 電話傳輸需要調(diào)制解調(diào)器優(yōu)點(diǎn)：成本低；缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速度慢，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，無法對(duì)多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測。4.3.3 衛(wèi)星通訊方式多種衛(wèi)星通訊方式可供選擇：北斗衛(wèi)星通訊（