水质在线监测系统技术方案---广

广东温氏瑞昌食品有限公司

水质在线监测系统

技术方案

宇星科技发展（深圳）有限公司

二○一三年五月

1、水质在线自动监测系统产品介绍 (3)

1.1、设备选型原则 (3)

1.1.1、化学需氧量（CODcr）水质在线自动分析仪 (4)

1、设备选型 (4)

2、产品介绍 (4)

1.1.2、氨氮分析仪YX-NH3-N-Ⅱ (9)

1、设备选型 (9)

2、产品介绍 (9)

1.1.3、数据采集器 (12)

1、设备选型 (12)

2、产品介绍 (12)

1.2、采样取水系统（含预处理系统） (15)

1.2.1、采水及预处理系统设计原则 (15)

1.2.2、采水系统 (15)

1.1.3、配水系统 (16)

1.3、数据采集和处理系统 (17)

1.2.1、设计原则 (17)

1.3.2、系统集成拓扑结构图 (19)

1.3.3、数据采集和处理系统概述 (19)

1.3.4、数据采集和处理系统特点 (24)

1.3.5、现场数据采集工业级计算机配置 (24)

1.3.6、主要模块介绍及软件操作 (25)

1.4、监测站房建设方案（业主负责） (38)

1.3.1、建设原则 (38)

1.4.2、子站简易站房设计方案 (38)

1.4.3、电气设计 (39)

2、设备安装调试方案 (40)

2.1、现场条件勘察及准备 (40)

2.1.1、现场条件勘察表 (40)

2.1.2、现场工程 (41)

2.1.3、前期工程技术要求 (41)

2.2、仪器设备安装调试方案 (42)

3、视频监控管理 (45)

3.1、视频监控配置 (45)

3.1.1、视频监控对象配置 (45)

3.1.2、视频监控前端配置 (45)

3.2、录像存储管理 (45)

3.3、视频转发服务 (46)

3.4、视频实时监测与巡察 (47)

3.5、视频联网管理 (47)

1、水质在线自动监测系统产品介绍

1.1、设备选型原则

自动监测仪器的测量原理符合中国国家标准分析方法、中国环保行业分析方法或等同的或相近的其他国家的标准分析方法。

水质在线分析仪系统符合国家标准和环保局的认定，能实现环保标准要求的自动在线标定，精度符合国家环保总局的制定标准，要求选取在国家颁布的环境检测仪器论证检测合格目录内的产品，选型的原则为：

设备选型时尽量采用成熟、实用、先进的技术、满足当前环境监测系统的需求，系统运行稳定可靠。

使用维护方便，运行费用节省，并且能够保证备品备件供应。

应以较高的性能价格比构建环境监测系统，使资金产出投入比达到最大值。

合理搭配仪器选型，能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，经济高效；

应具有很高的系统性，并且容易进行扩展和连接。具备标准通信接口，可通过通信线路与中心计算机相连接进行联网工作。

本次分析仪器配套方案是以仪器实用性、稳定性、准确性、性价比等多方面为依据而选型，使分析仪器的选型真正适用于水质状况，真正为用户提供可行的选型方案，同时自动清洗系统长期操作稳定，维护量少，降低现场维护人员的日常工作量。

1.1.1、化学需氧量（CODcr）水质在线自动分析仪

1、设备选型

品牌：宇星科技

型号：YX-CODcr-Ⅱ

2、产品介绍

（1）概述

化学需氧量是衡量水体污染程度最有代表性的参数之一，普通在线自动监测仪器测量周期长，结构复杂，故障率高。YX-CODcr-Ⅱ系统结构简单、测量范围宽、测量速度快、运行成本极低、无二次污染、组网灵活。运用远程数据传输技术，可通过电话网络、GSM 手机短信息网、GPRS或CDMA网络实现监控中心对监测点的远程遥控、遥测以及监测点对监控中心的逆向报警。能够对自来水、江河湖泊水、工业污水以及水处理前高浓度废水等进行直接测量。可广泛应用于水环境自动监测站、污水处理厂、自来水厂、排污监控点、地区水界点、水质分析室以及各级环境监管机构对水环境的监测。

独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。

1—选择阀组件：选择试剂采样时序；

2—计量组件：通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1.5毫升，大大减少了试剂使用量。

3—进样组件：蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；

4—密封消解组件：高温高压消解体系，加快反应进程，克服了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀；

5—试剂管：采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于1.5mm，减少了水样颗粒堵塞几率。

（2）测量原理

水样在高温（175℃）条件下，加入重铬酸钾和硫酸混合液，在消解池中反应，使水样中有机还原物被氧化，反应中Cr6+被还原成Cr3+，引起混合液颜色的变化，通过光电比色计检测混合样颜色的变化计算重铬酸钾消耗量，最终换算成氧化还原反应所需氧的含量，即为被测水样的化学需氧量。

（3）仪表组成

COD自动分析仪由采样单元、计量单元、反应器单元、检测单元、试剂贮存单元（根据需要）以及显示记录、数据处理、信号传输等单元构成，另外可根据需要配置试样自动稀释、自动清洗等附属装置。仪器配置有自动校正系统进行自动校准。仪器应采用活塞泵取样技术，不与试剂和样品直接接触，维护量低，泵的使用寿命延长，有很强的可靠性。

计量单元：由试样、试剂导入管，试样、试剂计量器组成，由不被试样、试剂侵蚀的塑料、玻璃、橡胶等材质构成，计量器能准确计量。

反应器单元：由反应槽、加热器和搅拌器等构成，具有耐热性和耐试剂侵蚀性。

检测单元：由终点指示器及信号转换器构成，应由不受重铬酸钾溶液侵蚀的材质构成，终点指示器具有良好再现反应终点的性能。

试剂贮存单元：材质不受各贮存试剂侵蚀，贮存试样、试剂保证运行一个月以上。

显示记录单元：具有将测定值按比例转换成直流电压或电流输出的功能，或具有将测定值显示或记录下来的功能。

（4）工艺流程图

取样态工艺流程图如图所示：

测量过程：

1.用新的水样冲洗测量水样、试剂体积的容器和消解试管。

2.开启蠕动泵进样。水样并不直接与蠕动泵管接触，在泵管和水样间有一个空气缓冲

区。进样的体积由一可视测量系统控制。

3. 开启蠕动泵投加试剂（硫酸汞、重铬酸钾、硫酸包括催化剂），试剂的体积也由可视测量系统控制。

4.通过鼓泡混合水样和试剂。

5.拧紧消解试管盖后，由加热金属丝将溶液加热至175℃，消解时间由测量系统自动控制。

6.溶液冷却后，由蠕动泵排出溶液。

7.在用户自定义的测量周期中，分析仪会利用内置的校准标液和清洗溶液自动进行校准和清洗。

（5）主要功能

当浓度有超出测量范围时，有样品自动切换或稀释的功能。

校准：具有手动、自动、远程三种方法设定即时或周期进行零点和量程校正；

COD浓度检测有可自动识别分档位测定的功能。

自动清洗：每次测量结束后，自动清洗前处理装置、仪器管路、阀门等部件；当系统意外断电且再度上电时，系统能自动排出断电前正在测定的试样和试剂、自动清洗各通道、自动复位到重新开始测定的状态。若系统在断电前处于加热消解状态，再次通电后系统能自动冷却之后自动复位到重新开始测定状态。

分光光度法在样品处理后有过滤系统，保浑浊度不对比色造成影响。

外部控制：自动控制外部采水泵启动、停止；并能扩展控制其它具有外部控制功能的分析仪器启动测试功能；

保护功能：断电、断水保护和自动恢复功能；温度和压力过载保护功能；

再度上电后历史数据不丢失，并能自动清除流路留存的试剂或样品，不影响下次测量等。

报警功能：仪器具备自我监测泄露系统及安全面板设计，具有系统故障（如试样或试剂发生漏液，试样或试剂不能导入反应器时）、断电、无标样、无水样、温度异常、压力异常、不上升、数值超标异常等情况下的现场声、光自动报警，并可输出到远程控制网；

数据储存功能：可将测试日期、时间、测量值显示并储存1年数据，根据用户需求储存数据量可选3000、5000、10000条或者更大，且新测试数据能够自动覆盖原始数据，有标准通信接口，可接入计算机网络；

远程控制功能，能与工业控制计算机和数据采集仪双向通讯，通过工业控制计算机下达反控指令，可实现：即时测量、即时标定；设置测量周期、测量起始时间；设置标定周期、标定起始时间；调取前测量值；调取状态标示；调取时钟时间、时间同步；其他参数设定等。通讯协议可根据用户要求定制；

支持数据标示：可向远程中心计算机输出的如正常待机、仪器故障（报警功能）、断电、正在校准（或正在标定）、正在检修（或手动状态）、正在测量等状态数据和无试剂、堵管等故障信息；

内置保护电路和结构设计，防雷击、电磁干扰等能力性能优越；

自动留存超标样品，便于现场取证（选配功能）；

操作界面三级密码保护，管理功能强大确保一起测量不受意外干扰；

通讯协议：满足环保局的通讯协议。

数据的获取：至少每小时获得一个监测数值，每天保证有24个测试数据；

能与环保局联网，保证监测数据准确传送。

（6）技术指标

测量项目CODcr

0～100/500/1000/5000mg/L（可扩充）；量程测量范围：

可调

3，5，10，20，30，60，80，100，120min可消解时间

选

测量间隔连续，或按设定时间间隔，指令触发

校正间隔按选定时间间隔自动进行全量程校正

按选定时间间隔自动进行清洗功能, 维护量清洗间隔

低

更换试剂周期≥1月/1次

自我检测仪表应能自我检测自我诊断泄漏/管路堵塞/