某湖水质自动监测站设计实施计划方案说明Word文档下载推荐.docx
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地表水质自动监测是水资源保护工作的重点任务，是预防污染，水质预警最重要的手段之一。
通过自动在线监测仪器对水质进行无人值守实时监控，并利用现代信息技术进行数据采集、传输和存储，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。
该项目体现了水环境监测技术手段的科学化和现代化，对环境保护决策部门及时做出有效的水污染防治和管理等方面均具有重要的意义。
1.2水质自动监测站建设要求
1.2.1功能要求
1）连续采集：
可以获得24小时连续的在线监测水质数据；
2）自动处理：
能对收集到的数据进行处理和存储；
3）自动传输：
将监测的数据自动传送到水文水资源监测局；
4）直观显示：
可以实时显示仪器运行状态和监测数据及分析结果；
5）自动报警：
当监控数据发生较大的变化时自动报警；
6）设备运转状态管理：
具备自动运行、停电保护、来电自动恢复功能；
维护检查状态测试，便于例行维修和应急故障处理等功能。
1.2.2总体要求
总体设计具有实用性、先进性、开放性、安全性和经济性的特点。
1）总体设计符合国家、行业有关技术标准和规范。
2）水质数据准确度和精密度须满足要求，与实验室同步监测数据须在允许误差范围内。
3）所采用的设备符合结构简单、性能可靠、能耗低的原则，系统可在无人值守的条件下长期工作。
4）系统具有良好的兼容性和可扩展性，充分考虑将来仪表的扩充要求，相关设备保留相应的余量和接口。
5）取样方式设计合理，不影响水质参数的检测结果，在恶劣气候下可稳定运行。
6）系统具备断电、断水自动保护和恢复功能，系统自身可维持运转12小时。
7）能够判断故障部位和原因，具备故障以及状态异常自动报警功能；
具备监测频次设置功能。
8）监测过程前对分析仪表自动进行校准，监测后对系统内部管路进行反吹清洗。
9）具备远程显示仪器状态、远程校准和远程清洗功能。
a）仪器输出信号应采用4-20mA或RS232（RS485）接口供选择；
如采用RS232接口，应提供接口协议，以便与有关计算机网络系统进行数据通讯。
b）系统控制软件界面设计应该简洁、美观、实用，功能全面且操作方便，适合监测管理人员操作，数据库具备管理、分析、查询和二次开发功能。
10）废液排放安全处理，避免二次污染。
11）具有可靠的防雷、防冻、防盗、防潮等保护措施。
12）站房具有火警、非法入侵、浸水、室内温湿度超标等异常报警功能
1.3设计依据
《国家湿地公园评估标准》
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《水质监测分析方法标准》
《水和废水监测方法》（2002年第四版）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92）
《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》（ECS72-2000）
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ-93-86）
《计算机软件开发规范》（GB8566-88）
《计算机软件产品开发文件编制指南》（GB8567-88）
《水质自动在线监测系统（试行）》（中国环境监测总站）
《国家防汛指挥系统工程水情信息采集系统分类设计指导书》
《DL／T5051-1996水利水电工程水情自动测报系统设计规定》
《水文自动测报系统规范》（SL61-94）
《水文情报预报规范》（SDl38-85）
《水文自动测报系统设备前置通信控制机》（SL/T182－1996）
《水文自动测报系统设备中继机》（SL/T181－1996）
《水文自动测报系统设备遥测终端机》（SL/T180－1996）
《工业企业通信设计技术规定》（GBJ42-81）
《微型数字电子计算机通用技术条件》（GB9813-88）
《计算机场地技术条件》（GB2887-89）
《本地电话网用户线线路工程设计规范》
《pH水质自动分析仪技术要求》（HJ/T96-2003）
《电导率水质自动分析仪技术要求》（HJ/T97-2003）
《浊度水质自动分析仪技术要求》（HJ/T98-2003）
《溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求》（HJ/T99-2003）
《高锰酸盐指数水质自动分析仪技术要求》（HJ/T100-2003）
《氨氮水质自动分析仪技术要求》（HJ/T101-2003）
《总磷水质自动分析仪技术要求》（HJ/T103-2003）
《总氮水质自动分析仪技术要求》（HJ/T103-2003）
2系统详细设计
本项目包括4套水质自动监测站。
2.1华阳湖监测点
图2-1监测点
序号1和4为湖泊的入水口和出水口。
需设置监测点，观察华阳湖各项指标的变化。
便于管理，研究湖水变化。
序号2，该监测点位于湿地公园的观景平台，此处有较多人流，湖水质量会受人为影响。
需要实时进行水质监控
序号3，该监测点为湿地公园的亲水平台。
同时也会聚集较多的人群，易对湖水造成影响和污染。
需要进行实时监控。
2.1.1监测因子
监测点1、2、3、4的监测参数为温度、溶解氧、电导率、浊度、PH值、CODmn、总磷、总氮、氨氮。
溶解氧：
溶解在水中的分子态氧，称为溶解氧。
溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。
水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。
否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。
因此该项是衡量华阳湖湖水的自净能力的重要指标。
电导率：
是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。
水的导电性越好,其电导率值也越大,水的溶解性总固体值就越大。
通俗的讲：
溶解性总固体值代表了水中溶解物杂质含量,值越大,说明水中的杂质含量大,反之,杂质含量小。
水越纯净,电导率越低。
因此电导率是衡量华阳湖水中纯净程度。
浊度：
浊度是水的透明程度的量度。
浊度高的水会显得混浊不清，或者说不透明；
而浊度低的水则显得清澈透明。
浊度是由微小颗粒，如淤泥，粘土，微生物和有机物等，引起的。
是这些颗粒物对光的散射情况的量度。
也是衡量华阳湖湖水的透明程度。
PH值：
氢离子活度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。
评价水质的重要参数。
PH常与某些分析项目有密切关系，因此PH为必不可少的监测项目。
高锰酸盐指数：
反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标。
定义为：
在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。
总磷：
水中磷可以元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在。
其主要来源为生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。
磷酸盐会干扰水厂中的混凝过程。
水体中的磷是藻类生长需要的一种关键元素，过量磷是造成水体污秽异臭，使湖泊发生富营养化和海湾出现赤潮的主要原因。
对于防止华阳湖发生富营养化有重要意义。
总氮：
水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一，也是衡量华阳湖水质的重要指标，有助于评价水体被污染和自净状况。
地表水中氮、磷物质超标时，微生物大量繁殖，浮游生物生长旺盛，出现富营养化状态。
氨氮：
地表水体和地下水体中主要以硝酸盐氮（NO3）为主，以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮受污染水体的氨氮叫水合氨，也称非离子氨。
非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
华阳湖流经湿地公园区域，对于该区域的生态指标具有重要意义，也可预测防止富营养化发生。
2.2水质分析单元
水质自动监测站采、配水单元的建设在自动站建设中占有绝对重要的地位，采、配水是保证整个系统正常运转、获取正确数据的关键部分，设计及建造一套运行可靠的式样采集单元非常重要。
采、配水单元必须保证向整个系统提供可靠、有效的水样。
由于各河流、湖泊的水文状况、地理及周边环境各不相同，需在实地考察后结合实际情况才能确定具体的取水方案。
整个水质分析系统由采水单元、预处理单元、配水单元、反冲洗单元、数据采集、传输及控制单元组成。
站房安装实例如下图所示：
2.2.1采水形式
我司总结了大量自动站建设经验，并考虑到用户在安全、操作、维护等方面的需求，提出几种适合自动监测要求的采水平台。
1.栈桥式
此采水方式仅适用于采水点距离岸边小于20米，水位变化小于2米的情况，取水点水深度不应低于2米。
栈桥式采水
2.浮筒式
此采水方式可用于采水点距离岸边较远（大于100米）的情况，取水点水深度不应低于2米。
浮筒式采水
3.其它采水方式
吊臂式采水囤船式采水
各种采水方式中，取水口都能够随水位变化，并且保证取水点位于水下0.5~1.0米的水深；
采水设备安装有警示标识，以保证水泵、取水管、采水单元和过往船只的安全；
取水点安装栅栏来防止杂物堵塞取水管路；
并且充分考虑到了日后水泵及管路的维护方便。
结合本项目现场实际情况，拟采用浮筒方式取水样，如下实景图：
2.2.2采水单元
采水单元自动化程度高，达到自动采样、自动预处理反吹、自动分析和自动清洗以及自动数据记录和输出等环节的可靠有效。
系统需具备空气自动反吹，需对全部采样管路配备自动清洗、灭藻系统。
采用潜水泵或自吸泵提水，应具备停电再启动的自动恢复功能。
所选水泵扬程应满足当地实际需要。
采水管路不受环境、温度而影响水温、水质。
取水部水量应满足各台仪器总需水量的需求。
在管道最需低点设排空阀。
取水管和配水管：
采用硬质水管，管材应用不影响水质的惰性材质制造。
全部管路良好密封，不漏气，有合理的留路设计，便于拆卸清洗，并配备足够的活动接头。
在室内配水管路的关键部位设计一段透明管路，用于监测管路中的积藻状况。
采配水单元设有效的除藻装置，可以定期自动或手动操作，有效的去除输水管路中的藻类，抑制藻类在管路中滋生问题，并且易于拆卸和更换。
取水口应采用有效的防护措施。
在采水头外围设计防护隔栅以有效的防止沙石、悬浮物堵塞，采水头具备防藻功能，结构设计易于日常维护。
2.2.3预处理单元
本单元负责水样的预处理及分配过程，保证水样的过滤效果（但不影响水中的化学成分）及各分析仪表分析的水样需求。
其中，水质五参数（包括温度、pH、溶解氧、电导率、浊度）测量不需预处理，直接分析。
氨氮使用超滤预处理技术，保证测量精度与准确性；
其它参数采用水样化预处理系统，进水的停留时间不超过30min，此预处理系统需备有自动清沙、排沙功能。
LD-P60型仪器取样及预处理单元
LD-P60型采水预处理系统专为污染源排放废水水质在线监测而设计
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