一、系統(tǒng)概述
武漢市天泉慧源環(huán)保科技有限公司在線水質(zhì)、水文監(jiān)測系統(tǒng)以信息技術(shù)、水質(zhì)模擬技術(shù)為基礎(chǔ),綜合地理信息、遙測、網(wǎng)絡(luò)、多媒體以及計算機仿真等現(xiàn)代手段,對水質(zhì)狀況、水文情況等各種信息進行數(shù)字化采集與存儲,實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和分析、及時預警。為政府決策部門對水環(huán)境進行有效的綜合管理和宏觀決策提供信息化保障。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1系統(tǒng)組成
水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)及水文在線監(jiān)測系統(tǒng)由以下7部分組成:
(1) 采水系統(tǒng):采集水樣,通過預處理系統(tǒng)服務(wù)于水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備的分析檢測;
(2) 水文在線監(jiān)測:包括水文、水溫、流速、流量、降雨量以及蒸發(fā)量等;
(3) 水質(zhì)在線監(jiān)測:包括PH、溶解氧、溫度、濁度、COD、氨氮,總磷、總氮等;
(4) 圖像視頻:用于拍攝下監(jiān)測點及站房視頻圖像,通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠端;
(5) 供電控制系統(tǒng):用于給整套系統(tǒng)進行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電;
(6) 通信設(shè)備:可以通過遙測終端機將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端;
(7) 數(shù)據(jù)處理平臺:數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠程查看數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。
2.2 系統(tǒng)示意圖:
圖2.2 天泉在線水質(zhì)、水文系統(tǒng)邏輯圖
2.3系統(tǒng)云平臺
服務(wù)于天泉在線水質(zhì)、水文監(jiān)測系統(tǒng)的云平臺可適配于各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng),實時監(jiān)控管理接入設(shè)備的狀態(tài)與運行情況,并對設(shè)備進行遠程操作。通過云平臺對接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備做到精確感知、精準操作、精細管理,提供穩(wěn)定、可靠、低成本維護的一站式云端物聯(lián)網(wǎng)平臺。
水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)及水文監(jiān)測系統(tǒng)通過對現(xiàn)場多種水質(zhì)及水文信息、視頻信息的采集,等將數(shù)據(jù)遠傳至物聯(lián)網(wǎng)云平臺,實現(xiàn)現(xiàn)場各個設(shè)備的數(shù)據(jù)實時監(jiān)測,用戶可以通過終端(電腦及手機等)實時查看。用戶可根據(jù)實際情況設(shè)置參數(shù)的標準值上下限,當數(shù)據(jù)超出設(shè)置的上下限則系統(tǒng)將發(fā)送報警信息至終端,實現(xiàn)在線預警,避免造成不必要的損失。
圖2.2 天泉在線水質(zhì)、水文系統(tǒng)云平臺示意圖
三、主要設(shè)備介紹
3.1監(jiān)測站房
根據(jù)《水污染在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范(試行)》-HJ/T353-2007的要求,進行水質(zhì)在線監(jiān)測時需要專門設(shè)置水質(zhì)在線監(jiān)測站房及配套設(shè)備。
天泉慧源環(huán)??萍加邢薰緦iT設(shè)計的水質(zhì)監(jiān)測站房以彩鋼為主材,外觀優(yōu)美具備特色。搭配站房配套設(shè)施如監(jiān)控、空調(diào)等,將水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備合理安裝于站房內(nèi),形成一座現(xiàn)代智慧的水質(zhì)、水文監(jiān)測預警站。
圖2.3 天泉水質(zhì)在線監(jiān)測預警站房
3.2水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備
(1)多參數(shù)水質(zhì)檢測儀
TQT-V1型在線式多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀,實現(xiàn)對水體溶解氧、氧化還原、溫度、 PH、電導率 、濁度、 液位等參數(shù)實時在線監(jiān)測,數(shù)據(jù)處理和顯示,該系統(tǒng)適于分布式、大面積生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)養(yǎng)殖、及重點排污口實時監(jiān)測。該產(chǎn)品為智能環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,主要采用傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),依托互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)對大面積生態(tài)環(huán)境、漁業(yè)養(yǎng)殖、及重點排污口等的實時監(jiān)測和監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
表3.1-1 TQT-V1型在線式多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀技術(shù)參數(shù)
項目 | pH | 溶解氧 | 溫度 | 電導率 | 濁度 |
范圍 | 0-14 | 0-99%飽和,0-8ppm,溫度補償至25℃ | 0-100℃ | 0-5000 | 0-100、0-500、0-3000NTU |
精度 | 慢量程誤差±2% | 慢量程誤差±0.5% | ±0.2℉或±0.1℃ | ±1% | 整個量程+1% |
壓力 | 40PSI | 40PSI | 40PSI | 40PSI | 30PSI |
工作溫度 | -5~+55℃ | -40~+55℃ | -50~+100℃ | -40~+55℃ | -10~+50℃ |
(2)COD在線分析儀
TQCr-I型COD水質(zhì)分析儀是我公司引進技術(shù),根據(jù)國家標準:GB 11914-89《水質(zhì) 化學需氧量測定 重鉻酸鹽法》及行業(yè)標準:HJ/T 399-2007《水質(zhì) 化學需氧量的測定 快速消解分光光度法》研發(fā)的一種新型的用于測量污水化學需氧量(COD)的全自動在線分析儀,TQCr-I型COD水質(zhì)分析儀采用的光電計量、高溫高壓消解、消解比色一體化等技術(shù),具有測量準確、檢出限低、可靠性高、適應(yīng)性強等特點。TQCr-I型COD水質(zhì)分析儀可廠泛應(yīng)用于污染源水監(jiān)測/工業(yè)生產(chǎn)過程用水/工業(yè)和市政污水處理等各個領(lǐng)域。
表3.1-2 TQCr-I型COD水質(zhì)分析儀技術(shù)參數(shù)
測量方法 | 國家標準:GB 11914-89《水質(zhì) 化學需氧量測定 重鉻酸鹽法》 |
測量范圍 | 0-200 mg/L、0-500 mg/L、0-1000 mg/L三種量程范圍任意可選,并可根據(jù)客戶要求另行擴展其他量程范圍。 |
零點漂移 | ±2.0 mg/L (測試環(huán)境:鄰苯二甲酸氫鉀標準測試液) |
測量周期 | 小于50分鐘 |
消解溫度 | 推薦溫度為165℃,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置消解溫度。 |
恒溫時間 | 推薦時間為10 min,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置恒溫時間。 |
電源適應(yīng)性 | AC220V±10%,50Hz±1%,建議配備1KW的交流凈化穩(wěn)壓電源。 |
環(huán)境適應(yīng)性 | 5~45 ℃,相對濕度(65±20)%,無結(jié)露。 |
數(shù)字通訊接口 | RS-485或RS-232 |
(3)氨氮在線分析儀
TQN-I型氨氮在線分析儀用于在線監(jiān)控污水,地表水或者市政水中的氨氮的濃度,根據(jù)國家標準 GB 7481-87 《水質(zhì)-銨測定-水楊酸分光光度法》行業(yè)標準 HJ/T 536-2009 《水質(zhì) 氨氮的測定-水楊酸分光光度法》檢測水體。
表3.1-2 TQN-I型氨氮在線分析儀技術(shù)參數(shù)
測量方法 | 國家標準 GB 7481-87 《水質(zhì)-銨測定-水楊酸分光光度法》 |
測量范圍 | 0~2 mg/L、0~12 mg/L、0~50 mg/L、0~300 mg/L三種量程范圍任意可選,并可根據(jù)客戶要求另行擴展其他量程范圍。 |
零點漂移 | ±0.5%F.S. |
測量周期 | 小于40分鐘 |
顯色溫度 | 推薦溫度為46 ℃,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置顯色溫度。 |
恒溫時間 | 推薦時間為600 s,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置恒溫時間。 |
電源適應(yīng)性 | AC220V±10%,50Hz±1%,建議配備1KW的交流凈化穩(wěn)壓電源。 |
環(huán)境適應(yīng)性 | 5~45 ℃,相對濕度(65±20)%,無結(jié)露。 |
數(shù)字通訊接口 | RS-485或RS-232 |
(4)總磷在線分析儀
TQTP-I型總磷在線分析儀用于在線監(jiān)測污水,地表水或者市政水中的總磷濃度,根據(jù)國家標準 GB/T GB11893- 89 《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》檢測水體。
表3.1-4 TQTP-I型總磷在線分析儀技術(shù)參數(shù)
測量方法 | 國家標準 GB/T GB11893- 89 《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》 |
測量范圍 | 0~10 mg/L、0~50 mg/L、0~200 mg/L三種量程范圍任意可選,并可根據(jù)客戶要求另行擴展其他量程范圍。 |
零點漂移 | ±0.2%F.S.(測試環(huán)境:磷酸二氫鉀標準測試液); |
測量周期 | 最小測量周期45分鐘 |
消解溫度 | 推薦溫度為120℃,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置顯色溫度。 |
電源適應(yīng)性 | AC220V±10%,50Hz±1%,建議配備1KW的交流凈化穩(wěn)壓電源。 |
環(huán)境適應(yīng)性 | 5~45 ℃,相對濕度(65±20)%,無結(jié)露。 |
數(shù)字通訊接口 | RS-485或RS-232 |
(5)總氮在線分析儀
TQTN-I型總氮在線分析儀用于在線監(jiān)控污水,地表水或者市政水中的總氮濃度,根據(jù)國家標準:GB11894-89《水質(zhì)堿性過硫酸鉀高溫消解分光光度法》,行業(yè)標準 HJ 636—2012 《水質(zhì)總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》檢測水體。
表3.1-5 TQTP-I型總磷在線分析儀技術(shù)參數(shù)
測量方法 | 國家標準:GB11894-89《水質(zhì)堿性過硫酸鉀高溫消解分光光度法》 |
測量范圍 | 0~3 mg/L,并可根據(jù)客戶要求另行擴展其他量程范圍 |
零點漂移 | ±0.5%F.S. |
測量周期 | 小于50分鐘 |
定量下限 | 0.05 mg/L |
恒溫時間 | 推薦時間為10 min,客戶可根據(jù)實際水樣情況設(shè)置恒溫時間。 |
電源適應(yīng)性 | AC220V±10%,50Hz±1%,建議配備1KW的交流凈化穩(wěn)壓電源。 |
環(huán)境適應(yīng)性 | 5~45 ℃,相對濕度(65±20)%,無結(jié)露。 |
數(shù)字通訊接口 | RS-485或RS-232 |
(6)水質(zhì)安全預警儀
天泉慧源水質(zhì)安全預警儀是一款通過檢測和識別水生生物的行為對水質(zhì)進行監(jiān)測(預警)的設(shè)備。根據(jù)水溞或斑馬魚運動學行為變化情況反應(yīng)水質(zhì)綜合毒性情況。相較于傳統(tǒng)水質(zhì)預警設(shè)備,本產(chǎn)品實現(xiàn)了水質(zhì)安全測試的自動化,極大提高了靈敏度、測試效率,降低了測試成本。本產(chǎn)品在理論、技術(shù)上均實現(xiàn)了突破創(chuàng)新,目前該設(shè)備在國內(nèi)同類設(shè)備中處于地位,并有能力作為國際同類*產(chǎn)品的替代設(shè)備。
表3.1-6 天泉慧源水質(zhì)安全預警儀技術(shù)參數(shù)
測量方法 | 行為學分析 |
測量周期 | 根據(jù)需求自行調(diào)整24/24 7/7 |
箱體材質(zhì) | 靜電噴涂鋼/鋁板 |
重量 | <50kg |
尺寸(L*W*H) | 600*500*400mm |
保護等級 | IP54 |
電源 | 220VAC 50HZ, |
功率 | 600w |
樣本溫度 | 0-30℃ |
輸出 | 調(diào)制解調(diào)器,LAN,繼電輸出(2X),RS232,USB,無線(4G)傳輸。 |
3.3 水文監(jiān)測設(shè)備
(1)雷達水位計
測量范圍:30m
測量精度:±3mm
波束開角:9°
數(shù)據(jù)接口:四線制RS485 / 兩線制RS232、4~20mA
工作電壓:6~28 VDC
工作環(huán)境:溫度-40~80℃,濕度 0~90% 無凝露
尺寸: Φ120mmX350mm
防護:鑄鋁外殼,IP67
天線:喇叭口
(2)多普勒超聲波流速儀
測量原理:多普勒效應(yīng),速度面積法
流速測量方位: 0.03-5m/s(可擴大)
流速測量精度:±1%±0.01m/s
水位測量范圍 0-10m(可擴大)
水位測量精度:±1cm
流量測量范圍:0.001-999999999m3/h
流量測量精度:±2-3%(根據(jù)斷面形態(tài)有所不同)
溫度測量范圍:-20-65℃
溫度測量精度:±0.5℃
供電范圍:9-24V
接口:RS485 Modbus
(3)翻斗式雨量計
承雨口內(nèi)徑:Φ200mm
儀器分辨力:0.5mm;
降雨強度測量范圍:0.01~4mm/min
翻斗計量誤差:≤±4%
輸出信號方式:磁鋼—干簧管式接點開關(guān)通斷信號
開關(guān)接點容量:DCV≤12V,I≤120mA
接點工作次數(shù):1×107次
工作環(huán)境溫度:-10℃~+50℃