?。ㄎⅲ┬退|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在線監(jiān)控水質(zhì)變化

01項(xiàng)目背景

傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方式以人工現(xiàn)場(chǎng)釆樣、實(shí)驗(yàn)室儀器分析為主。雖然在實(shí)驗(yàn)室中分析手段完備，但實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)存在監(jiān)測(cè)頻次低、釆樣誤差大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分散、不能實(shí)時(shí)反映水質(zhì)變化狀況等缺陷，難以滿(mǎn)足政府和企業(yè)進(jìn)行有效水質(zhì)管理的需求。

因此，我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)小（微）型水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的方案，該方案以在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器微核心，結(jié)合現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)綜合性的小型在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

02方案建設(shè)

建設(shè)原則

• 自動(dòng)化

實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)全自動(dòng)化已經(jīng)成為了管理部門(mén)及時(shí)獲得連續(xù)性的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效手段。此外，釆用實(shí)時(shí)自動(dòng)連續(xù)的監(jiān)測(cè)技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)采集的完整性、實(shí)時(shí)性

• 智能化

系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)的釆集、處理、分析的同時(shí)，完成相關(guān)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域水質(zhì)的指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，為管理部門(mén)決策提供科學(xué)依據(jù)。

• 網(wǎng)絡(luò)化

這一功能有助于相關(guān)部門(mén)建立大范圍的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)收集環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息的在線查詢(xún)、分析、計(jì)算、圖表顯示、打印，以及各單位之間信息的互訪共享操作。

• 信息化管理

云平臺(tái)將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類(lèi)和組合，建立水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為大區(qū)域水質(zhì)安全提供決策性的依據(jù)。

?。ㄎⅲ┬退|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在線監(jiān)控水質(zhì)變化

建設(shè)目標(biāo)

• 為環(huán)境管理和環(huán)境科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)和資料；

• 探明污染原因，為水污染的研究提供進(jìn)一步的理論基礎(chǔ)；

• 獲取當(dāng)前水體的水質(zhì)狀況數(shù)據(jù)，為以后逬行水質(zhì)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

• 獲取水體污染物的分布狀況，用來(lái)預(yù)測(cè)水體污染的變化趨勢(shì)、追溯污染物來(lái)源等；

• 為防止污染措施的實(shí)際效果提供反饋。

 由于染料和印染廢水中多含有具三致性能（致突變、致畸和致癌）的水溶性有機(jī)物，尤其是廢水中殘存的水溶性染料組分，即使?jié)舛群艿?，排入水體后亦會(huì)造成水體透光率的降低，而終導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此，采用常規(guī)的生物處理法或物化法得不到理想的廢水治理效果。       藥劑特點(diǎn)：曉宇科技藥劑研發(fā)部針對(duì)市場(chǎng)上印染客戶(hù)的需求，獨(dú)立開(kāi)發(fā)和研制出一種能有效處理印染廢水的高效吸附混凝脫色劑。       它不僅對(duì)分散性染料廢水具有很好的脫色效果，還對(duì)一些溶解性染料廢水具有好的脫色效果，而且其適用范圍廣、受pH影響小、用量少、產(chǎn)生的污泥量少。       作用原理：由于染料分子在水溶液中一般帶負(fù)電荷，所以，正電荷密度越高和分子量越大的絮凝劑對(duì)印染廢水的處理效果越好。目前，在印染廢水脫色處理過(guò)程中，國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是有機(jī)高分子脫色劑雙氰胺縮甲醛，它是利用甲醛和雙氰胺在堿性條件下通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的，這種方法制備的脫色劑的濃度和陽(yáng)離子度都非常低，無(wú)法制備出固體產(chǎn)品，不便于運(yùn)輸和應(yīng)用，且在產(chǎn)品中殘余一定量的甲醛單體，這些缺點(diǎn)都限制了它的廣泛應(yīng)用。       本團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的高效吸附混凝脫色劑就克服了它的缺點(diǎn)，不但具有密度高的正電荷、高效無(wú)毒和造價(jià)低廉的特點(diǎn)，在使用上也更方便安全，只需一種藥劑就可以替代聚合氯化鋁+有機(jī)脫色劑共同作用達(dá)到的效果，操作簡(jiǎn)單。       同時(shí)本藥劑可廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同廢水的混凝實(shí)驗(yàn)，證明其還可應(yīng)用于石油開(kāi)采、造紙、采礦、紡織印染、日用化工等領(lǐng)域。        應(yīng)用案例：公司東莞某大型印染客戶(hù)，每天產(chǎn)生10000m³印染廢水，原處理方案為聚合氯化鋁+有機(jī)脫色劑進(jìn)行處理，噸水處理成本為1.2元，而且水質(zhì)變化時(shí)，若兩種藥劑投加量調(diào)整不協(xié)調(diào)就會(huì)導(dǎo)致處理效果變差，操作復(fù)雜，強(qiáng)度大。使用本藥劑后，在水質(zhì)變化時(shí)只需調(diào)整高效吸附混凝脫色劑的投加量即可達(dá)到理想的處理效果，大大降低了操作難度。同時(shí)，噸水處理成本降低了25%，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。

03系統(tǒng)架構(gòu)

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站主要由環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層、環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層、環(huán)境在線云平臺(tái)層四部分組成。

環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層：該部分由水質(zhì)五參數(shù)測(cè)定儀（溫度、PH值、電導(dǎo)率、溶解氧、濁度）、污染物因子在線監(jiān)測(cè)儀、輔助系統(tǒng)（采水單元、超標(biāo)留樣器、反沖洗單元、2-3級(jí)沉沙單元、除藻單元等）和流量計(jì)構(gòu)成。

環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層：該部分由工控機(jī)、信號(hào)采集轉(zhuǎn)換器、I/O單元和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成?，F(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)和監(jiān)控管理級(jí)組成控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。

環(huán)境在線云平臺(tái)層：該部分是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與用戶(hù)的接口。云平臺(tái)可根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及監(jiān)控點(diǎn)的儀器，靈活配置或定制實(shí)時(shí)畫(huà)面、歷史數(shù)據(jù)畫(huà)面、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警、維護(hù)提醒等功能。

04相關(guān)產(chǎn)品

水質(zhì)在線分析儀具有精度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、抗*力強(qiáng)等特點(diǎn)。計(jì)量進(jìn)樣采用“蠕動(dòng)泵+液位傳感”的非接觸式進(jìn)樣方式，可有效解決*因*運(yùn)行產(chǎn)生的機(jī)械磨損所造成的計(jì)量誤差問(wèn)題，以及直接接觸所面臨的易被腐蝕的困擾。特殊的“光路結(jié)構(gòu)”、“載氣流路構(gòu)造”以及“背光補(bǔ)償措施”，可大幅降低環(huán)境變化對(duì)測(cè)量的影響。

此外，“自動(dòng)進(jìn)樣及劑量計(jì)量”技術(shù)，加之優(yōu)化的試劑配方，結(jié)合其他專(zhuān)有技術(shù)，使得儀器的靈敏度和測(cè)量穩(wěn)定性得到了大幅提高，不僅降低了儀器的檢出限，還將儀器的應(yīng)用范圍從環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域拓展至工業(yè)過(guò)程分析領(lǐng)域。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 集數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸于一體，可靠性高，低成本;

• 用戶(hù)可通過(guò)無(wú)線的方式把采集的數(shù)據(jù)傳遞回來(lái)；

• 系統(tǒng)可預(yù)置多個(gè)時(shí)段，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為時(shí)段數(shù)據(jù)；

• 占地面積小，施工周期短、安全靈活，可移址；

• 采用“背景吸收及濁度校正”功能，大幅降低水樣發(fā)黑、或帶色、或濁度對(duì)測(cè)量的影響；

• 采用冷暖空調(diào)，機(jī)柜箱體設(shè)置了保溫層，雙重恒溫措施，有效減少應(yīng)環(huán)境溫度變化造成的檢測(cè)誤差，同時(shí)延長(zhǎng)試劑保證期；

• 可根據(jù)用戶(hù)需求，將常規(guī)的單通道進(jìn)樣擴(kuò)展至2-6通道進(jìn)樣；

• 分析儀采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，在軟硬件方面保證了具有良好的擴(kuò)展性，用戶(hù)在后續(xù)的使用中可不斷地升級(jí)完善；

• 系統(tǒng)設(shè)備采用高規(guī)格工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)測(cè)試環(huán)境嚴(yán)格測(cè)試，可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜惡劣環(huán)境，大為簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)和售后工作。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

05智慧云平臺(tái)