水質(zhì)監(jiān)測綜合管理平臺

XX鎮(zhèn)水質(zhì)監(jiān)測

綜合管理平臺（一期）方案設(shè)計(jì)報(bào)告TOC\o"1-5"\h\z一、 項(xiàng)目概述 11.1項(xiàng)目背景 11.2主要設(shè)計(jì)依據(jù) 21.3檢測參數(shù)及要求 3二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 42.1系統(tǒng)簡介 42.2系統(tǒng)總體架構(gòu) 4三、 分析儀表單元 103.1在線熒光法溶解氧儀 103.2在線PH計(jì) 113.3在線ORP計(jì) 123.4在線濁度儀 143.5在線多參數(shù)自清潔傳感器 15四、 軟件平臺 184.1平臺簡介 184.2水質(zhì)自動監(jiān)測軟件 184.3移動APP 19五、 投資預(yù)算 205.1工程概況 205.2編制依據(jù) 205.3獨(dú)立費(fèi)用計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) 205.4概預(yù)算表 21—、項(xiàng)目概述1.1項(xiàng)目背景XXX位于XX鎮(zhèn)，東起XXX，西訖XXX，河道長度XXX米，屬于鎮(zhèn)級河道。河道附近建有145戶村民房、和多家企業(yè)等。河道水體污染源主要包括居民生活污水、廠房污水等。其中，生活污水主要含有N、P等元素，洗菜水含有的沙粒等較少的污染物，其它污水含有較多有機(jī)污染物。近年來隨著水污染事件的頻繁發(fā)生，國家加大了對水質(zhì)自動監(jiān)測的投資力度。地表水質(zhì)自動監(jiān)測是水資源保護(hù)工作的重點(diǎn)任務(wù)，是預(yù)防污染，水質(zhì)預(yù)警最重要的手段之一。水質(zhì)自動監(jiān)測站是設(shè)立在河流、湖泊、水庫、飲用水源地、近岸海域等流域內(nèi)的現(xiàn)場水質(zhì)自動監(jiān)測實(shí)驗(yàn)站，通過自動在線監(jiān)測儀器對水質(zhì)進(jìn)行無人值守實(shí)時(shí)監(jiān)控，并利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握水質(zhì)狀況和動態(tài)變化趨勢，研究水體擴(kuò)散、自凈規(guī)律等，從而掌握水質(zhì)和污染物通量，防治水污染事故，對環(huán)境保護(hù)決策部門及時(shí)做出有效的水污染防治和管理等方面均具有重要的意義。1.2主要設(shè)計(jì)依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》SL219-2013《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》HJ/T91-2002《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》HJ495-2009《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)》HJ494-2009《水質(zhì)河流采樣技術(shù)指導(dǎo)》HJ/T52-1999《PH水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T96-2003《電導(dǎo)率水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T97-2003《濁度水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T98-2003《溶解氧（DO）水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T99-2003《髙錳酸鹽指數(shù)水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T100-2003《總磷水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》HJ/T103-2003《總氮水質(zhì)自動監(jiān)測儀技術(shù)要求》HJ/T102-2003《污染物在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》HJ/T212-2017《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范（試行）》HJ/T353-2007《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（試行）》HJ/T354-2007《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50093-2013《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217-2007《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008《工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》GBJ42-81《微型數(shù)字電子計(jì)算機(jī)通用技術(shù)條件》GB9813-88《計(jì)算機(jī)場地技術(shù)條件》GB2887-89國際無線電咨詢委員會(CCTR)的有關(guān)建議和報(bào)告1.3檢測參數(shù)及要求常規(guī)五參數(shù)：水溫、PH、濁度、ORP、溶解氧?；瘜W(xué)指標(biāo)：髙錳酸鹽指數(shù)、總磷、氨氮。監(jiān)測頻次：常規(guī)五參數(shù)15分鐘，其余參數(shù)為每周一次，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)簡介目前對于自然流域各水系的監(jiān)測如地表水、景觀水的監(jiān)測，一般采用選點(diǎn)、征地、土建、設(shè)備安裝、運(yùn)行管理的方式進(jìn)行。當(dāng)開展實(shí)際項(xiàng)目時(shí)，在河道、岸（渠）邊建造固定式水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)，通常需要征求多個(gè)部門的意見，協(xié)調(diào)時(shí)間長，特別是涉及征地、航道航行等事務(wù)時(shí)手續(xù)更顯繁瑣。還有一些現(xiàn)場，當(dāng)已建好的監(jiān)測點(diǎn)因水系治理變化，需要改變、遷移或變更監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)候，因?yàn)檎痉抗潭ǘ鵁o法移動，如要改變監(jiān)測點(diǎn)只能新建站房，也會為項(xiàng)目的實(shí)施帶來諸多不便。浮標(biāo)式水質(zhì)自動監(jiān)測站是設(shè)立在河流、湖泊、水庫、近岸海域等流域內(nèi)的現(xiàn)場水質(zhì)自動監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室。用于連續(xù)自動監(jiān)測被測水體的水質(zhì)變化情況，客觀地記錄水質(zhì)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對該水域或下游進(jìn)行水質(zhì)污染預(yù)報(bào)，研究水體擴(kuò)散、自凈規(guī)律等。達(dá)到掌握水質(zhì)和污染物通量，防治水污染事故，為環(huán)境保護(hù)管理部門提供技術(shù)服務(wù)的目的。2.2系統(tǒng)總體架構(gòu)根據(jù)實(shí)際情況，本項(xiàng)目采用浮標(biāo)式水質(zhì)自動監(jiān)測站在線監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)五參數(shù)（水溫、PH、濁度、ORP、溶解氧）；另外每周采樣一次，送往專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)指標(biāo)參數(shù)（高錳酸鹽指數(shù)、總磷、氨氮）檢測，將檢測結(jié)果手動錄入系統(tǒng)。浮標(biāo)式水質(zhì)自動監(jiān)測站是以水質(zhì)監(jiān)測儀為核心，運(yùn)用傳感器技術(shù)，結(jié)合浮標(biāo)體、電源供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備組成的放置于水域內(nèi)

的小型水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。其中儀表分析單元由五參數(shù)分析儀組成，包括：在線熒光法溶解氧儀、在線PH計(jì)、在線ORP計(jì)、在線濁度儀、在線溫度計(jì)。 」XX鎮(zhèn)城運(yùn)管理綜合平臺k 人工采樣專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)填報(bào)單元人工采樣專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)填報(bào)單元浮標(biāo)式水質(zhì)監(jiān)測站圖2?2-1系統(tǒng)總架構(gòu)圖2.2.1主要特點(diǎn)?體積小，重量輕，運(yùn)輸和安裝非常方便，安裝無需使用吊車；?多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測，多合一傳感器具有多個(gè)水質(zhì)參數(shù)同時(shí)監(jiān)測能力；?具有自動清潔刷子（選配），可以有效清潔傳感器表明沾污，測量更準(zhǔn)確，降低維護(hù)工作量；?太陽能自供電，無需外部供電；?內(nèi)置大容量鋰電池，支持長時(shí)間工作；?智能化耗電控制，設(shè)備根據(jù)剩余電量自動調(diào)整采樣頻率，使得設(shè)備可以在陰雨天連續(xù)工作較長時(shí)間；?帶夜航警示等輔助功能。2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整的浮標(biāo)系統(tǒng)由浮體、支架和電控室三部份構(gòu)成。浮體是浮標(biāo)的主體。支架安裝傳感器、GPRS天線、航標(biāo)信號燈、工業(yè)照相機(jī)。另外，支架上還安裝了三塊太陽能電池板。浮標(biāo)采樣與控制系統(tǒng)即核心儀器就放在浮體的電控室內(nèi)；電控室底部中央放有浮標(biāo)電池，還有采集模塊、GPRS模塊等。L 婢圖2.2.3-1浮標(biāo)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.3浮標(biāo)特性?監(jiān)測參數(shù)：標(biāo)配五參數(shù)（濁度、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、溫度），其他參數(shù)可選配；?尺寸：約1060*1060*1030mm（長寬髙，且不含傳感器部分）；?重量：約27Kg（自重）；?承載浮力：約35Kg，可以外加浮球直徑28CM浮力約8Kg；?錨鏈：不銹鋼鏈，材料直徑3mm,10m（標(biāo)配），約150g/米，配3個(gè)螺紋扣；?太陽能電池板：數(shù)量3,單塊最大功率30W，總最大功率90W；?蓄電池：可充電鋰電池，容量10Ah；?通信方式：GPRS；?數(shù)據(jù)采樣周期：30min—24h，采樣頻率自動調(diào)整；?設(shè)備工作電壓：12V；?材質(zhì)：髙分子聚乙烯；?通信方式：GPRS無線；?航標(biāo)信號燈：配置自動警示燈，自動亮閃，避免船只碰撞;工業(yè)照相機(jī)：130W像素，定時(shí)拍照（需采用配套的軟件平臺）；?支架：304不銹鋼支架；?電控室：300*400*180，不銹鋼材質(zhì)。224技術(shù)特點(diǎn)圖2.2.4-1浮標(biāo)站示意圖設(shè)備采樣功耗：峰值100mA*12V=1.2W，平均30mAh*12V=0.36W（30分鐘采樣一次）；設(shè)備通訊功耗：峰值800mA*12V=9.6W，平均135mAh*12V=1.62W（30分鐘采樣一次）；?設(shè)備待機(jī)功耗：15mA*12V=0.18W；?滿電續(xù)航時(shí)間：60小時(shí)（30分鐘采樣一次）；?充電照度：＞1000lux（＞20mA）；?工作最大連續(xù)陰雨天（白天照度1000T0000lux）：3天（1小時(shí)采樣1次），7天（6小時(shí)采樣1次）；?配置自動警示燈，夜晚自動亮閃，避免船只碰撞。三、分析儀表單元3.1在線熒光法溶解氧儀3.1.1產(chǎn)品特點(diǎn)?帶有溫度自動補(bǔ)償；輸出標(biāo)準(zhǔn)RS485(Modbus/RTU協(xié)議)數(shù)字信號或4?20mA信號。RS485信號方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通用控制器、無紙記錄儀器或觸摸屏等第三方設(shè)備。?參數(shù)設(shè)置更加方便快捷。?校準(zhǔn)功能可提供簡單快捷的校準(zhǔn)方式。?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸讓您及時(shí)準(zhǔn)確地獲取監(jiān)測水體的數(shù)據(jù)。3.1.2技術(shù)參數(shù)量程：0?20.00mg/L或0?200%飽和度?分辨率：0.01mg/L?精度：土1%F.S.?工作溫度：0?45°C?工作壓力：＜0.1MPa?供電：6?12VDC土5%信號輸出方式：Rs485(Modbus/RTU)?接液材質(zhì)：POM和不銹鋼?安裝方式：6分圓柱螺紋?維護(hù)保養(yǎng)：建議半年校準(zhǔn)一次，每12個(gè)月更換一次電極膜頭。?顯示方式：無顯示?測量補(bǔ)償方式：溫度補(bǔ)償NTC10K?尺寸：26X177.5mm?重量：350g?校準(zhǔn)方式：兩點(diǎn)校準(zhǔn)?防護(hù)等級：IP68?測量原理：熒光法，根據(jù)紅光的時(shí)間長短來算出氧的濃度。?功耗：V0.5W3.2在線PH計(jì)3.2.1產(chǎn)品特點(diǎn)?帶有溫度自動補(bǔ)償。輸出標(biāo)準(zhǔn)Rs485（Modbus/RTU協(xié)議）數(shù)字信號或4?20mA信號。Rs485信號方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通用控制器、無紙記錄儀器或觸摸屏等第三方設(shè)備。?參數(shù)設(shè)置更加方便快捷。?校準(zhǔn)功能可提供簡單快捷的校準(zhǔn)方式。?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸讓您及時(shí)準(zhǔn)確地獲取監(jiān)測水體的數(shù)據(jù)。3.2.2技術(shù)參數(shù)?量程：0?14pH?分辨率：0.01pH?精度：土0.1pH工作溫度：0?65°C（0?100°C可選）?工作壓力：〈0.2MPa供電：12?24VDC土10%信號輸出方式：Rs485（Modbus/RTU）?接液材質(zhì)：PPR?安裝方式：3/4"NPT螺紋?維護(hù)保養(yǎng)：建議每個(gè)月清洗一次電極，每三個(gè)月校準(zhǔn)一次，一年更換一次電極。顯示方式：無?測量補(bǔ)償方式：溫度補(bǔ)償NTC2.252K?尺寸：50X45X230mm?重量：230g?校準(zhǔn)方式：兩點(diǎn)校準(zhǔn)?防護(hù)等級：IP68?測量原理：電化學(xué)，3mol/L的KCL?功耗：V0.5W3.3在線ORP計(jì)3.3.1產(chǎn)品特點(diǎn)?帶有溫度自動補(bǔ)償。輸出標(biāo)準(zhǔn)Rs485（Modbus/RTU協(xié)議）數(shù)字信號或4?20mA信號。Rs485信號方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通用控制器、無紙記錄儀器或觸摸屏等第三方設(shè)備。?參數(shù)設(shè)置更加方便快捷。?校準(zhǔn)功能可提供簡單快捷的校準(zhǔn)方式。?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸讓您及時(shí)準(zhǔn)確地獲取監(jiān)測水體的數(shù)據(jù)。3.3.2技術(shù)參數(shù)量程：-1500mV?1500mV?分辨率：1mV?精度：土3mV?工作溫度：0?601?工作壓力：＜0.1MPa供電：12?24VDC土10%信號輸出方式：Rs485(Modbus/RTU)?接液材質(zhì)：PPR?安裝方式：3/4"NPT螺紋?維護(hù)保養(yǎng)：建議每個(gè)月清洗一次電極，每三個(gè)月校準(zhǔn)一次，一年更換一次電極。顯示方式：無?尺寸：50X45X230mm?重量：230g?校準(zhǔn)方式：兩點(diǎn)校準(zhǔn)?防護(hù)等級：IP68?測量原理：電化學(xué)，3mol/L的KCL?功耗：V0.5W3.4在線濁度儀3.4.1產(chǎn)品特點(diǎn)?帶有溫度自動補(bǔ)償。輸出標(biāo)準(zhǔn)Rs485（Modbus/RTU協(xié)議）數(shù)字信號或4?20mA信號。Rs485信號方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通用控制器、無紙記錄儀器或觸摸屏等第三方設(shè)備。?參數(shù)設(shè)置更加方便快捷。?校準(zhǔn)功能可提供簡單快捷的校準(zhǔn)方式。?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸讓您及時(shí)準(zhǔn)確地獲取監(jiān)測水體的數(shù)據(jù)。3.4.2技術(shù)參數(shù)?量程：0.1?1000NTU?分辨率：0.1?精度：〈5%或0.3NTU工作溫度：0?50°C?工作壓力：〈0.6MPa?供電：5?12VDC土10%信號輸出方式：Rs485（Modbus/RTU）?接液材質(zhì)：POM?安裝方式：投入式（帶M22X1.5上螺紋）?維護(hù)保養(yǎng)：半年校準(zhǔn)一次?顯示方式：無顯示?測量補(bǔ)償方式：溫度補(bǔ)償NTC10K?尺寸：22X120mm?重量：490g?校準(zhǔn)方式：兩點(diǎn)校準(zhǔn)?防護(hù)等級：IP68?測量原理：90°散射光原理?功耗：V0.5W3.5在線多參數(shù)自清潔傳感器3.5.1產(chǎn)品概述?本公司推出的在線多參數(shù)水質(zhì)傳感器，一體化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品可靠易用。最多可以同時(shí)接四支數(shù)字傳感器?？蛇x擇要測得的參數(shù)包括溶解氧、pH、ORP、電導(dǎo)率、濁度。使用Rs485接線方式，Modbus/RTU通訊協(xié)議。傳感器測得的信號可直接傳輸給數(shù)據(jù)采集平臺，技術(shù)人員可以使用觸摸屏，手機(jī)和電腦等多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，方便快捷。?在線多參數(shù)水質(zhì)傳感器上配備自動清潔裝置，中間伸出清洗電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的另一端連接刷子。電機(jī)可以設(shè)定時(shí)間和轉(zhuǎn)速，這樣可適應(yīng)不同清潔程度的水質(zhì)，比如水質(zhì)污染程度大雜質(zhì)多可以設(shè)定轉(zhuǎn)速快轉(zhuǎn)動時(shí)間長。自動清潔裝置可以有效的清除傳感器表面沾污，防止微生物的生長，極大的減少維護(hù)成本。每支連接上的傳感器配備快速插拔防水接頭，拆裝方便。?最外圈的螺紋配合不同口徑的連通池可以進(jìn)行管道連接。?前端的傳感器罩用來保護(hù)內(nèi)部四支傳感器，四周均勻的開有槽孔引入待測液體，多個(gè)小尺寸的槽孔可以防止大的懸浮顆粒和生物對傳感器探頭的破壞。本公司這款多參數(shù)水質(zhì)傳感器安裝攜帶更為方便，能直觀反映現(xiàn)場多種參數(shù)測量的真實(shí)數(shù)據(jù)。3.5.2產(chǎn)品特點(diǎn)?數(shù)字傳感器，Rs485輸出，支持MODBUS?所有校準(zhǔn)參數(shù)存儲在傳感器內(nèi)，每支探頭帶有防水接頭，可方便插拔替換。配備自動清潔裝置，可以有效的清除傳感器表面沾污，防止微生物的生長，更準(zhǔn)確，更低維護(hù)。?可選熒光法溶解氧、電磁式電導(dǎo)率、濁度、pH、ORP傳感器，適合長期在線監(jiān)測。?一體化設(shè)計(jì)，可以同時(shí)接四個(gè)探頭，測量五個(gè)參數(shù)。3.5.3技術(shù)參數(shù)?多參數(shù)水質(zhì)分析傳感器：包括熒光法溶解氧，電磁式電導(dǎo)率，濁度，pH，溫度，自清潔刷子。12?24V供電，IP68防水。1路RS485輸出。?可選配的子傳感器：?熒光法溶解氧傳感器：量程：0?20mg/L或0?200%飽和度，精度：土0.3mg/l,分辨率：0.01mg/l,485接口，防水接頭，IP68?電磁式電導(dǎo)率傳感器：量程：1口s/cm?600ms/cm，精度：V土1.5%,0?1000uS/cm：luS/cm；1mS/cm?600mS/cm：0.1mS/cm，電極材料:PP，護(hù)套材料:PPS，操作溫度：0?100°C，485接口，防水接頭，IP68?濁度傳感器：光纖式濁度，量程：0.1?1000NTU,精度：V5%或1NTU，精度：1NTU，響應(yīng)時(shí)間：V2sec，護(hù)套材料：316L,操作溫度：0?50C,485接口，防水接頭，IP68pH傳感器：量程：0T4PH,精度：土0.01PH,分辨率0.01PH,在線工業(yè)pH電極，485接口，防水接頭，IP68?自動清潔刷：自動清潔刷子套件，包括電機(jī)刷子和定位裝置，2組部件，防水接頭，IP68四、軟件平臺4.1平臺簡介浮標(biāo)式水質(zhì)自動監(jiān)測站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息采用無線公網(wǎng)定期自動上傳至已建成的XX鎮(zhèn)城運(yùn)管理綜合平臺，人工采樣檢測運(yùn)維的各項(xiàng)指標(biāo)信息通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)手動錄入，信息也匯入XX鎮(zhèn)城運(yùn)管理綜合平臺。中心平臺設(shè)有監(jiān)控工作站、大屏幕、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等硬件裝置，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離水質(zhì)數(shù)據(jù)采集、處理、瀏覽及發(fā)布提供了一個(gè)開放性的、可擴(kuò)展的系統(tǒng)平臺，為提升河長制的管理水平，實(shí)現(xiàn)河道水質(zhì)監(jiān)測全覆蓋，以智能終端設(shè)備為載體，構(gòu)建移動服務(wù)平臺，構(gòu)建大屏信息可視化基礎(chǔ)平臺。本次在中心平臺監(jiān)控工作站上設(shè)置遠(yuǎn)程水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)軟件一套，開發(fā)移動APP—套，構(gòu)建大屏可視化信息平臺。4.2水質(zhì)自動監(jiān)測軟件軟件采用先進(jìn)的B/S結(jié)構(gòu)體系，終端用戶WEB瀏覽器方式操作，數(shù)據(jù)采集傳輸、報(bào)表分析圖形化、動態(tài)化，可與XX鎮(zhèn)城運(yùn)管理綜合平臺對接，在大屏上展示水質(zhì)監(jiān)測信息。主要功能：監(jiān)測點(diǎn)維護(hù)。數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)查詢。自動處理和分析數(shù)據(jù)。大屏直觀顯示。4.3移動APP移動智能終端是指具備開放的操作系統(tǒng)平臺、接近PC的處理能力、髙速接入