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随着社会的发展和人们对生活健康的关注，加上水资源的日益短缺和恶化，水质监测系统的运用备受关注。随着水质监测技术的逐步完善和成熟，水质监测技术已经成为环保管理部门对辖区水体水质、水体状况进行实时监测的主要手段。 我司根据建设需求，提供固定式微型水质自动监测站系统建设方案（以下简称微型水质监测站或监测站）。该微型水质监测站主要有以下特点：体积小、完全自动化监测、后期维护简单、等特点。 二、系统概述 根据当地建设环境，我公司提供固定式微型水质自动监测站系统建设方案（以下简称微型水质监测站或监测站）。该微型水质监测站由分析单元、采水单元、配水单元、预处理单元、控制单元、数据采集/处理/传输单元、辅助单元、综合防雷单元等系统单元组成。其中分析单元由：pH、温度、浊度、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数水质在线分析仪、总磷水质在线分析仪、总氮水质在线分析仪、氨氮水质在线分析仪、COD水质在线分析仪。为评估水环境质量提供在线数据支撑； 各单元任务分配：采水单元负责从监测点采集水样输送到配水单元，配水单元根据各仪器的对于分析水样的水质、水压和水量的不同要求，将水样分配到各个分析单元预处理；预处理单元根据地表水环境质量标准和结合各监测因子仪表对于水样的不同要求，对监测因子的水样采取不同的预处理处理方案；控制与数据采集/处理/传输单元实现对系统的控制、数据采集/传输等功能；辅助单元为整个系统的稳定运行、防止雷击,为试剂冷藏提供保障；站房具有防撞击、防震动、防漏水、防烟雾、防腐蚀等功能，为整个系统的正常运行和运维人员的安全舒适的维护提供了保障。 固定式微型水质自动监测站架构如图Ⅰ所示。分布于各测点的监测站全自动运行，对现场水质进行实时监测并记录水质的变化，通过专用的通讯系统，将监测数据上传至远程的监控中心和托管站，从而实现远程监控功能。监控中心也可以直接同各子站进行通讯以获取数据。 图Ⅰ（固定式微型水质自动监测站架构） 系统通讯网络组成和功能 水质水位自动监测系统以水质水位自动监测站、通讯网络和监控中心组成，其中，水位和水质站在选址和建站时，一般集成在一起。其拓扑结构如图所示： 系统通讯网络拓扑结构图 监控中心站采用InterNet互联网固定IP地址接入和10/100Mbps宽带光纤接入。 水位遥测站采用4G通讯信道，水质自动监测站采用光纤宽带网络传输信道和无线4G信道，光纤宽带为主信道，GPRS为备份信道。 现场水质水位监测站满足以下功能： 实现各种监测设备、传感器之间的模拟、脉冲、开关、数字量信号连接和数据传输。现场数据采集传输采用现场总线、开放的通讯协议和标准数据传输格式，通过基于RS485网络的Modbus/RTU或PLC标准通讯协议采集水质在线分析仪和智能传感器的数据。现场水质水位监测站与监控中心的远程通讯采用省级监控中心平台统一指定的通讯协议，实现双向传输。 三、系统特点 3.1 系统集成技术特点 1) 对所采水样进行相应的预处理，将水样中的杂质过滤而又不改变水样的代表性； 2）方法成熟（国标法）、性能稳定、布局合理、运行费用低、维护工作量小，尽量选择没有污染物（测量废液）排放的在线监测传感器； 3）仪器设备及系统抗电磁干扰、避雷装置及电力稳定供应的配套设计； 4）仪器测量废液属于危险废物的按规范集中收集储存并委托有资质的单位按国家相关规定处置，避免对环境产生二次污染。（*如需我司负责测量废液处置则需额外支付相关费用）； 5）系统工艺流程简捷、组成精简、力求使系统设备的配置和投资尽量合理； 6）管线布置规范、简洁、合理，管材选择兼顾维护方便和确保系统长期有效运行； 7）自动化程度高，做到自动采样、外围采水管路和预处理自动反吹和清洗、仪表自动分析和自动清洗以及数据记录和输出等环节的可靠有效； 8）水质自动监测装置采用一体式安装方式，布局合理，整齐美观，尽量缩短现场安装调试的工作量和实施时间； 9）管道及所有与被测水样接触的部件，允许清洗介质通过而不产生损坏。 3.2系统功能总体特点 1）采水系统：可调节式取（连续或间歇）水液位高度：判断取水是否符合地表水正常运行的取水条件（可选）； 2）沉砂系统：合理的分离沉砂、过滤设计； 3）当被测水质出现异常值时，系统能及时报警； 4）现场自动控制整套系统的运行； 5）远程监控：能在不增加任何投入的前提下，通过PC（Web）、移动端（APP）实时查阅水站数据； 6）系统故障报警及记录、也可上传监控平台； 7）停电保护及来电自动恢复； 8）可设定运行方式（连续或间歇）； 9）自动反吹清洗，可设置清洗周期，抑制藻类在分析测量系统内滋生； 10）数据自动采集、处理及4G传输； 11）系统设置具有开放性，可根据需要添加测量参数，系统具有良好的扩展性。 四、固定式微型水质监测站结构部署及尺寸 4.1 结构部署 4.2 设备尺寸 五、硬件设备主要技术参数 5.1 主体主要技术参数 外形尺寸 1500mm*1000mm*1800mm 供电电源 AC220V±10% 50Hz 额定功率 ≤3KW 自动清洗 自来水冲洗或压缩空气反吹 恒温单元制冷量 2500W 数据采集单元支持数据采集上传（HJ212-2017协议） 采水配水单元支持粗过滤及精过滤、沉沙、静置等功能 分析单元根据选配的分析参数定制 5.2 智能型pH传感器技术参数 产品概述 智能型pH传感器（型号：AMT/PH-400）是一款采用RS485通讯接口和标准Modbus协议的智能传感器。耐腐蚀性壳体，内置PT1000温度传感器及补偿算法，适用于各种恶劣工作环境。该传感器具有精度高，寿命长，漂移小等优点。 技术特点 工业级复合pH电极，适用于恶劣工作环境； 参比电极双盐桥设计，电极使用寿命长； PT1000温度补偿，精度可达±0.1℃； 耐腐蚀外壳，防水等级IP68，可长期水下工作； RS485通讯接口，标准Modbus协议，便于集成。 工作原理 pH定义为介质中氢离子活度的负对数值，用于衡量介质酸碱程度。氢离子(H+)选择性渗透通过外层膜，产生电化学电位，即电化学分界层的电位。生成的电化学电位取决于介质的pH值。电极内置Ag/AgCl作为参比电极，其电位稳定，不受介质酸碱度影响。变送器基于能斯特方程(Nernst) 将测量电压转换成相应的pH值。 （原理图） 应用 广泛应用于地表水、市政污水、工业废水、污水处理、自来水厂、工业过程、水产养殖等行业。 技术指标 型号 AMT/PH-400 量程范围 0～14.00pH 分辨率 0.01pH 精度 ±0.1pH，±0.3℃ 工作温度 0～65℃ 工作压力 ＜0.2MPa 温度补偿 自动温度补偿(NTC) 供电 12～24VDC 信号输出 RS-485(Modbus/RTU) 外壳材质 POM 安装方式 浸入式安装，3/4NPT管螺纹 线缆长度 5米，其它长度可定制 校准方式 两点校准 功耗 0.2W@12V 防护等级 IP68 5.3 智能型浊度传感器技术参数 产品概述 智能型浊度传感器（型号：AMT/ZD-400）是一款采用RS485通讯接口和标准Modbus协议的智能传感器，使用波长860nm的红外LED作光源，不受水样色度影响，采用90°散射方法，符合ISO 7027国际标准和USEPA 180.1美国环保标准。 技术特点 数字调制滤波技术，消除环境光影响； 气泡补偿算法，降低水样中气泡干扰； 长寿命红外LED光源，长达10年以上； PT1000温度补偿，精度可达±0.1℃； 耐腐蚀外壳，防水等级IP68，可长期水下工作； RS485通讯接口，标准Modbus协议，便于集成。 工作原理 浊度是衡量介质中悬浮性颗粒物对光线阻碍程度的指标。悬浮颗粒对入射光会产生不同方向的散射，其中90°散射光受颗粒物尺寸影响较小，常被用做浊度测量。光源发射860nm红外光，在90°方向检测散射光强度，变送器根据检测的散射光强计算浊度。 （原理图） 应用 广泛应用于地表水、市政污水、工业废水、污水处理、自来水厂、过程控制等领域。 技术指标 型号 AMT/ZD-400 量程范围 0～20.00NTU、0～100.0NTU、0～1000.0NTU 分辨率 0.01NTU/0.1℃、0.1NTU/0.1℃、0.1NTU/0.1℃ 测量精度 ±3%或±1.5NTU、±3%或±2NTU、±5%或±3NTU、±0.3℃ 校准方式 两点校准 温度补偿 自动温度补偿(Pt1000) 输出方式 RS-485(Modbus/RTU) 工作条件 0～50℃，<0.2MPa 存储温度 -5～65℃ 外壳材质 POM、ABS 安装方式 浸入式安装，3/4NPT管螺纹 线缆长度 5米，其它长度可定制 功耗 0.2W@12V 电源 12～24VDC 防护等级 IP68 5.4智能型电导率传感器技术参数 产品概述 智能型电导率传感器（型号：AMT/DDL400）是一款采用RS485通讯接口和标准Modbus协议的智能传感器。提供适用于低、中、高量程电导率的测量，电极常数从0.1到250px-1，电极材料有石墨、铂金、不锈钢，可测量电导、TDS、盐度。耐腐蚀性壳体，内置PT1000温度传感器及补偿算法，适用于各种恶劣工作环境。 技术特点 电极设计精密，准确性高、线性好、量程范围宽； 电极常数非常稳定，不受极化影响； 自动补偿表面接触电阻，不受污染影响； PT1000温度补偿，精度可达±0.1℃； 耐腐蚀外壳，防水等级IP68，可长期期水下工作； RS485通讯接口，标准Modbus协议，便于集成。 工作原理 电导率是衡量介质导电能力的指标。单位通常用μS/cm或mS/cm来表示，纯水的电导率常温小于0.05μS/cm，天然水或地表水电导率在100-1000μS/cm，酸碱溶液的电导率可达1000mS/cm。 （原理图） 应用 广泛应用于地表水监测、工业废水和市政污水监测、水处理行业、锅炉回流水监测、去离子过程监测、反渗透监测、海水、盐水、养殖水监测等。 技术指标 型号 AMT/DDL-400 量程范围 0～20.00μS/cm、0～200.0μS/cm、0～5000μS/cm、0～200.0mS/cm 分辨率 0.01、0.1、1、0.1 测量精度 ±1.5%F.S.，±0.3℃ 工作温度 0～65℃ 工作压力 ＜0.6MPa 供电 12～24VDC 信号输出 RS-485(Modbus/RTU) 外壳材质 ABS/SUS316L(默认)/POM 安装方式 浸入式安装，3/4NPT管螺纹 线缆长度 5米，其它长度可定制 温度补偿 自动温度补偿（Pt1000） 校准方式 两点校准 功耗 0.2W@12V 防护等级 IP68 5.5智能型溶解氧传感器技术参数（含温度） 产品概述 智能型溶解氧传感器（型号：AMT/DO-400）采用RS485通讯接口和标准Modbus协议的智能传感器。无需更换溶氧膜和电解液，极化时间短，响应时间快，测量几乎不受污垢和流速影响。耐腐蚀性壳体，内置PT1000温度传感器及补偿算法。 技术特点 免维护，无需更换溶氧膜和电解液； 漂移小、响应快、极化时间短； 对污垢不敏感，几乎不受流速影响； 直接空气中标定，无需零点标定； PT1000温度补偿，精度可达±0.1℃； 耐腐蚀外壳，防水等级IP68，可长期水下工作； RS485通讯接口，标准Modbus协议，便于集成。 工作原理 溶解氧是表征溶解在水中分子态氧含量的指标。极谱法溶解氧电极由阳极、阴极、电解质和溶氧膜组成。氧分子渗透通过溶氧膜，在阴极还原成氢氧根离子；在阳极银被氧化形成卤化银层。阴极释放电子，阳极接收电子，形成的回路电流与介质中溶解氧浓度成比例关系。变送器将电流信号转换成溶解氧浓度、氧饱和度或氧分压值。 光学溶解氧电极使用465nm光源作为激发光，照射敏感膜片产生620nm荧光。在水中溶解氧的作用下发生荧光猝灭效应，猝灭程度与溶解氧浓度成线性关系。 （原理图） 应用 广泛应用于地表水监测、工业废水和市政污水监测、废水处理、水产养殖、生物技术、药物开发、食品饮料、化学制造等行业。 技术指标 型号 AMT/DO-400 量程范围 0～20.00mg/L(0～200%饱和度，25℃) 分辨率 0.01mg/L，0.1℃ 测量精度 ±2%F.S.，±0.3℃ 温度补偿 自动温度补偿(Pt1000) 输出方式 RS-485(Modbus/RTU) 工作条件 0～45℃、<0.2MPa 存储温度 -5～65℃ 安装方式 浸入式安装 线缆长度 5米，其它长度可定制 功耗 0.2W@12V 电源 12～24VDC 防护等级 IP68 校准 两点校准 荧光膜头寿命 1年(正常使用情况下) 外壳材质 POM和316L不锈钢 5.6总磷水质在线分析仪技术参数 产品原理 总磷水质在线分析仪基于国家标准 GB11893-89 的分析方法，待测水样经过硫酸钾氧化消解后，将其中含磷化合物转变为正磷酸盐，在酸性介质和锑盐存在的条件下，正磷酸盐与钼酸铵反应，生成磷钼杂多酸，然后立即被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物。通过光电比色原理检测吸光度，通过计算得到水样中总磷的浓度。 技术特点 自产高品质泵和阀等关键零部件，可靠性高，产品寿命长； 试剂使用量少，废液和废水分离，运营成本低； 高可靠性计量技术，可准确计量极端情况下的污废水； 业界领先嵌入式软硬件技术，稳定可靠，配置灵活，功能丰富； 模块化设计，可靠性高，维护方便； 仪器集成采水预处理模块，广泛适应各种场景。 应用 广泛适用于污染源排放口、市政污水、工业废水、地表水等水质监测。 技术指标 型号 AMT-TP500 量程范围 0.05-2/10/50mg/L可扩展 测量周期 可设置 检出限 0.01mg/L 准确度 ±5% 精密度 5% 24h零点漂移 ±5%F.S. 24h量程漂移 ±10%F.S. 数字输入 2路开关量 模拟输出 1路4～20mA 数字通讯 RS232 / RS485 工作温度 +5℃～40℃ 电源 AC 100～240V50/60Hz 功率 80W 外形尺寸 800×400×330（mm） 整机重量 28kg（不含试剂） 5.7总氮水质在线分析仪技术参数 产品原理 总氮水质在线分析仪基于国家标准 HJ 636-2012 的分析方法，水样经过碱性硫酸钾氧化消解后，将其中含氮化合物转变为硝酸盐。通过紫外分光光度法原理检测吸光度，通过计算得到水样中总氮的浓度。 技术特点 自产高品质泵和阀等关键零部件，可靠性高，产品寿命长； 试剂使用量少，废液和废水分离，运营成本低； 高可靠性计量技术，可准确计量极端情况下的污废水； 业界领先嵌入式软硬件技术，稳定可靠，配置灵活，功能丰富； 模块化设计，可靠性高，维护方便； 仪器集成采水预处理模块，广泛适应各种场景。 应用 广泛适用于污染源排放口、市政污水、工业废水、地表水等水质监测。 技术指标 型号 AMT-TN500 5.8氨氮水质在线分析仪技术参数 产品原理 氨氮水质在线分析仪基于国家标准《HJ 536-2009 水质氨氮的测定 水杨酸分光光度法》，其测定原理：在碱性介质和亚硝基铁氰化钠存在下，样品中的氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物，该物质在特定波长下有吸收，通过光电比色原理检测吸光度，通过计算得到水样中氨氮的浓度。 技术特点 自产高品质泵和阀等关键零部件，可靠性高，产品寿命长； 试剂使用量少，废液和废水分离，运营成本低； 高可靠性计量技术，可准确计量极端情况下的污废水； 业界领先嵌入式软硬件技术，稳定可靠，配置灵活，功能丰富； 模块化设计，可靠性高，维护方便； 仪器集成采水预处理模块，广泛适应各种场景。 应用 广泛适用于污染源排放口、市政污水、工业废水、地表水等水质监测。 技术指标 型号 AMT-NH3-N500 产品原理 COD水质在线分析仪仪器采用国标《水质化学需氧量的测量重铬酸盐法》，其测定原理：待测水样经过预处理，在强酸介质下以银盐作为催化剂，在高温高压消解条件下还原性物质被重铬酸钾氧化，通过光电比色原理检测吸光度，通过计算得到水样中化学需氧量的质量浓度。 技术特点 自产高品质泵和阀等关键零部件，可靠性高，产品寿命长； 试剂使用量少，废液和废水分离，运营成本低； 高可靠性计量技术，可准确计量极端情况下的污废水； 业界领先嵌入式软硬件技术，稳定可靠，配置灵活，功能丰富； 模块化设计，可靠性高，维护方便； 仪器集成采水预处理模块，广泛适应各种场景。 应用 广泛适用于污染源排放口、市政污水、工业废水、地表水等水质监测。 技术指标 型号 AMT-NH3-N500 产品原理 高锰酸盐指数水质在线分析仪采用国标 GB 11892-89《水质 高锰酸盐指数的测定》，其测定原理：水样中加入已知量的硫酸和过量的高锰酸钾，高温下将样品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，通过光电比色原理检测吸光度，通过计算得到水样中高锰酸盐指数。技术特点 自产高品质泵和阀等关键零部件，可靠性高，产品寿命长； 试剂使用量少，废液和废水分离，运营成本低； 高可靠性计量技术，可准确计量极端情况下的污废水； 业界领先嵌入式软硬件技术，稳定可靠，配置灵活，功能丰富； 模块化设计，可靠性高，维护方便； 仪器集成采水预处理模块，广泛适应各种场景。 应用 广泛适用于污染源排放口、市政污水、工业废水、地表水等水质监测。 技术指标 型号 AMT-CODmn500 六、软件系统及数据平台实施方案 6.1软件系统概述 水质在线自动监测系统中心监控平台具有：水质预警、远程控制、数据采集，数据分析、数据管理、通过监控台可对整个水质监测网络进行控制，设置浮标的工作模式，监控浮标系统运行情况，数据可以按日、周、月、季、年进行整理，还能得到同一时段不同位置的数据，可以根据水流方向分析数据结果，根据时间不一样，可以生成曲线，对数据进行结果分析和趋势分析。 监控平台综合分析收到的水质参数数据，并与定制的水质标准进行判断，当监测数据异常时，系统软件可以及时做出判 断，并发出水质污染报警，提供声音，手机短信等报警方式，给出超标数值、时间、位置等详细信息。 （软件架构） 6.2 Web端软件平台功能展示 实时数据显示 设备地图 客户管理 超标预警 报警记录 视频监控 监控大屏显示 6.3 移动端软件平台（51云联）展示 七、系统安装 7.1选址 7.1.1站点选址原则 1.就近原则： 在满足取电(整机总功率＜3KW)、安全的情况下尽量靠近河岸取样点。 2.防汛要求： 充分了解全年各时段汛期最高水位，确定站点位置是否有可能会受水淹。 3.长期性原则： 站点位置不受城市、农村、水利、电力建设等影响，具有比较稳定的水深和河流宽度，能长期保证稳定运行。 4.满足4G无线通信要求。 7.1.2取水点选址原则 1.选取河水流速相对平缓（流速≤3米/秒），水深平均（≥1米），河流宽度平均（摆幅＜30米）的断面位置。 2.枯水期时，取水点的水深需≥1米。 3.取水点与站点间最大落差不能超过6米。 4.如河道需要通船，取水点需设在不能阻挡航道位置。 7.2基础设施建设 7.2.1站点水泥平台建设 1.微型站需安装于水平地面。 2.根据历史汛期最高水位决定水泥平台高度。 3.根据是否需要设置围栏决定水泥平台面积。 4.为保证仪器水平安装，水泥平台需进行平整。 5.水泥平台外1~2米处布设接地体（可用1.5~2m长、16mm镀锌地线针，将地线针打入地下1.5m深），通过≥6m2无氧铜线将设备地线接至地线针。 参考图如下： 无围栏的参考示意图 有围栏的参考示意图（仅供参考） 7.2.2取水点的建设 1.选取枯水期情况下水深＞1米的位置设置取样点。 2.如采样点距离岸边较远，有条件情况下建设栈桥，但不能影响通航。 当采样点距离岸边较远可采用栈桥方式示意图 八、微型站安装 8.1拆箱 产品在出厂前已进行了严格的检定，在拆箱时请彻底检查运输集装箱和分析仪，以防设备在运输过程中损坏或部件松动，仔细记录设备的所有情况，必要时联系供应商妥善解决。 8.2安装现场环境要求 安装现场应无腐蚀性气体、空气较为清洁、相对湿度≤90%。 安装场地应无震动，无强电磁场，地面水平。 环境温度应在0-60C之间；避免阳光直射或热源直接烘烤。 不要把仪器安装在强电磁场附近。 安装现场应具备稳定的交流电源且有可靠接地。 8.3采样管路布设要求 （1）泵的选择 通常采样点到仪器的距离在20米内时，选用350W的潜水泵/自吸泵。当采样点到仪器的距离大于20米时，应选用500-750W的潜水泵/自吸泵，另还应根据水样的腐蚀性选择是否选用耐腐蚀泵。 （2）管路的布置 取水点至仪器安装处应预先安装好水泵、穿线管、水样进水管、出水管和溢流管。连接的管道应根据具体情况选用硬聚氯乙烯塑料、ABS工程塑料或钢（在水质具酸碱性的地方不能用金属管材）、不绣钢等材质的硬质管材。为了方便与仪器设备连接，建议管道最好采用硬质PVC给水管。 要求： ① 放置仪器的地面应高于水槽壁，管道从仪器到水槽呈坡型下降，尽量减少管道弯头的数量，并且管道中途不应有凸起或凹下的地方,避免管道中存水，以利于进水管道的排空和冬季防冻。 ② 管道的安装过程要十分仔细，安装好的管道内要干净，没有直径大于2mm的杂物，以免损坏污水泵或堵塞管道。管道口在仪器安装前应用干净的东西堵好，以免杂物进入。 ③ 潜水泵安置的位置其水流应为层流态，所抽吸的水体应不呈气溶胶状（即水中含有大量气泡）。气溶胶进入仪器将使测量结果不准或使仪器报警。 ④ 若使用的是潜水泵，在潜水泵原有的滤网罩外部再裹一层不锈钢过滤网，以免颗粒杂物进入。 ⑤ 潜水泵及进水口应能方便维护，遇到诸如较大薄膜包裹水泵时，能方便地去除。 8.4设备的安装调试步骤 现场开箱验货：由双方或多方人员现场开箱验货，填写验货凭证，并签字确认； 仪器现场就位：将仪器安装固定在合适的位置； 仪器现场组装：连接电力线、地线等； 仪器所需试剂就位：包括标样、蒸馏水以及相应管路插到对应的试剂中； 仪器上电：仪器上电前应先行检查电源状况 ，包括电压是否稳定以及零线、火线是否正确等； 仪器相关参数设置：取样时间，加热消解时间冷却时间等； 仪器各部件功能测试：进入动作测试菜单，测试各个器件工作是否正常、调整相应部件工作状况以及及时申请有问题的配件等； 仪器清洗数遍：特殊情况下，可以通过做一次空白标定以便清洗消解杯等玻璃器皿的内壁； 仪器标定：一般连续标定数次，直到相邻2次误差满意为止； 标样测定：测定准备好的标样数次，测试仪器的重复性和准确性，看测量结果是否在允许误差范围内，如误差过大，则重新标定仪器或调整相关参数，使测试结果误差在允许范围内； 零漂、量漂测试：进行24小时的零漂和量漂测试； 水样测试：标样测试合格后，进行实际水样的测试，有条件的地方与实验室进行比对，最后将仪器切换到自动状态； 通讯联结：检查仪器数字信号和模拟信号是否正常，查看仪器与数据采集器之间的通讯联结是否正常； 客户培训：就仪器的操作和日常管理与维护以及简单的故障、错误信息处理对客户进行培训，有关的安全知识培训； 仪器交接：仪器转入自动运行后移交客户管理运行，填写相关工作表格并交客户签字； 注：仪表装置的设计，安装线路图详见产品说明书。
