水质自动监测系统介绍

第三章水质监测基础知识第六节水质自动监测6.1水质自动监测系统基本介绍6.1.1概念水质在线自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统，可统计、处理监测数据；打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。

收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料以备检索。

系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行、停电保护、来电自动回复功能；远程故障诊断，便于理性维修和应急故障处理等功能。

实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

自动监测系统可以分为两大类：地表水质自动在线监测系统和污染源水质自动监测系统。

6.1.2自动监测系统基本功能要求①仪器基本参数和监测数据的贮存、断电保护和自动恢复这点目前能满足吗？。

编者修改备注：目前这点能够满足，没有问题。

②时间设置功能、设定监测频次。

③自动清洗。

④自动校对、手动校对。

⑤监测数据的输出。

⑥仪器和系统故障的自动报警。

⑦环境安全。

6.1.3常见自动监测系统监测项目方法及性能指标要求6.2水质自动系统6.2.1地表水水质自动监测系统浮标式自动在线监测系统是否要介绍？编者修改备注：浮标式自动站目前在我省一共只有10个左右，大部分地方是没有浮标站的。

浮标站的作用个人的理解是这样的：一般是放在饮用水源地的核心位置，比方说水库中间，这些位置因为环境特殊，难以建立永久性的水质自动监测站房（比如说湖库中心点），因此需要用到24小时在线的浮标来进行水质监测。

而一般有浮标站的点，在其附近都会建设有固定式的水质自动监测站房，因为浮标站虽然不受地理环境约束，但往往项目不全面，大部分项目还是需要固定式的永久性的站房才能分析，浮标站虽然称之为“站”，但实际上仅仅是一个浮标而已，我个人偏向于将浮标站理解为附近的固定站的一个“附属设施”，举个例子，丽水黄村水库站，在水库边建设有固定的永久站房，在湖库中心有一个浮标站，虽然在概念上称之为两个站，但其实应该是两套系统共同为一个目的工作，可以说是固定站的一个补充。

所以一是浮标站在我省并不多，大部分地方都没有，缺乏共性；二是浮标站应该说是自动站的一个组成部分，基于以上原因，我没有详细介绍浮标站。

地表水质自动在线监测系统主要由如下几部分组成：（1）采水单元包括水泵、管路、供电及安装结构部分。

（2）配水单元包括水样预处理装置、自动清洗装置及辅助部分。

配水单元直接向监测仪器供水，具有在线除泥沙和在线过滤，手动和自动管道反冲洗和除藻装置；其水质、水压和水量应满足自动监测仪器的需要。

（3）分析单元由一系列水质自动分析和测量仪器组成，我省已建立的自动监测系统的主要分析因子包括水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、高锰酸盐指数、总有机碳、总磷、总氮、硝酸盐、金属离子、叶绿素、藻类、有机物、生物毒性等。

此外，分析单元还包括水位计、流量/流速/流向计及自动采样器等组成。

（4）控制单位包括系统控制机柜和系统控制软件；数据采集、处理与存储及基站各单元的控制和状态的监控；有线通讯（ADSL）和无线通讯（GSM、GPRS 和CDMA）设备。

（5）子站站房及配套设施包括站房主体和配套设施。

6.2.2污水在线自动监测系统适用于工业企业车间废水或者总排口的具有自动采集、自动分析、自动数据传输等功能的实时在线的废水自动监测系统。

国家总量控制项目为COD、石油类、氰化物、砷、汞、六价铬、铅和镉。

其他项目根据环境管理的需要和工业企业生产工艺的不同，可增加氨氮、总氮和总磷。

相关指标有PH、水温、浊度、电导率以及污水流量测量等。

6.3日常操作及维护目前，我省交接断面地表水水质自动监测系统的自动分析仪器主要有氨氮在线自动监测仪、高锰酸盐指数自动分析仪、五参数自动监测仪等，下面重点介绍氨氮和五参数仪器的日常维护和管理：应以高锰酸盐指数、总磷、总氮自动分析仪为重点。

编者修改备注：我在编写的过程中，也考虑过您提出的这个问题。

但因为如下理由我只重点介绍氨氮和五参数：1.我们浙江省水质在线自动监测系统分为地表水交接断面和饮用水源地两大块。

其中交接断面建设运行时间比较久，也比较成熟，稳定，分为两期建设，第一期为2005年建设，第二期为2006年建设，距今运行已有7-8年时间。

而第一期和第二期，虽然基本项目是一样的，但是其中的仪器设备却是不同厂家的，第一期氨氮和五参数是德国WTW公司的，高锰酸盐指数是日本DKK公司的；第二期氨氮是德国WTW公司的，五参数是美国哈希公司的，高锰酸盐指数是科泽公司的，一、二期的集成控制、电脑工控机等等全是北京尚洋公司的，也就是说，一二期相同的项目相同的公司是氨氮WTW公司、集成北京尚洋公司，所以我在文中介绍了氨氮这台仪器，另外五参数尽管仪器厂家不同，但因为原理简单（就四根电极），平时除了做一些功能性校对之外一般不怎么需要维护，所以我也在文中介绍了下。

但是对于高锰酸盐指数仪器来说，两种设备生产厂家不同，里面配件不同，需要定期维护的项目也不同，甚至需要配制的试剂浓度也不同，很难在有限的篇幅里一一介绍，若真要介绍的话，必须对两台仪器按照生产厂家不同来分别介绍，这样的话，难免把篇幅拉长，难免显得臃肿累赘，且使读者容易混淆其中的内容。

2.我了解到此教材的受用对象为普通环境监测人员，讲述的内容也是一些基础性的，有一定共性的知识，水质自动监测只是其中一个章节，所以我在文中，很多都是一些常规性的介绍为主，力求简单明了，使一线监测人员对水质自动监测有一个直观、明了的了解。

因此关于自动监测的一些比较深入的内容，我都避免写入。

3.对于您说的总磷总氮仪器是这样的：浙江的地表水交接断面水站，很少有这两个项目，只有在市和市交接的断面自动站，才有配备这两个项目的分析仪器，比如说金华市和丽水市的交接断面为丽水缙云的白竹站，拥有总磷总氮，而大部分的县与县的交接断面自动站是没有总磷总氮的，因此这两台仪器设备对于大部分读者来说，也是缺乏共性，因此我也省略，没有详细介绍。

4.除了地表水交接断面之外，浙江省的饮用水源地水质自动监测站，所配备的项目因子更多：地表水交接断面除了市级断面外，只有7个因子（水温、PH、浊度、溶解氧、电导率、氨氮、高锰酸盐指数），而饮用水源地自动站，则根据每个选点的不同，配置也不尽相同，但总体项目比地表水交接断面自动站多，比如说丽水玉溪水库站，除了常规7个参数外，还有生物毒性、有机物、重金属、叶绿素、藻类等等。

一是要把这么多的项目全部一一叙述比较困难，要真叙述了，那可得单独编一本书了；二是各地饮用水源地项目不全是一样的，缺乏共性；三是饮用水源地建设并投入使用才2年时间，很多问题没有暴露和发现，整套设备相对来说，没有地表水交接断面自动站那么成熟，缺乏一定的运维经验。

基于以上原因，我没有详细介绍饮用水源地自动站，只是一笔带过。

5.介于以上原因，在有关仪器设备的段落，我只选取了其中有代表性的，并且有着共性的两台仪器：氨氮和五参数来进行简单的论述。

6.3.1氨氮在线自动监测仪：①工作人员要定期检查仪器的运行情况，半个月检查1次管路有无泄漏，1个月检查1次管路有无固体沉积物及藻类的积累，保证管路没有堵塞现象。

②定期检查试剂、清洗液及标准液的液位，至少半个月补充1次试剂、清洗液及标准液，1个月彻底洗刷试剂桶1次。

③定期检查泵管的情况，一般1个月挪动1次夹管阀处硅胶管的位置，2个月挪动1次泵管的位置，4个月更换1次仪器全部管路及连接管路的两通、三通接头。

④定期检查气透膜，一般半个月检查1次气透膜上是否有气泡或气透膜是否被玷污．1个月更换1次气透膜及内充液。

⑤视被测水质的情况，定期检查电极的性能，1年更换1次电极。

⑥当仪器长期停机时，将电极的内充液弃去，用无氨水将内电极和电极外套管洗净并用滤纸擦干，组装好放在电极包装中小心存放。

具体维护项目见表3。

生产，下表5为WTW氨氮常见故障及排除：6.3.2五参数在线监测仪日常维护五参数在线监测仪日常维护项目见表4。

6.3.3控制系统日常维护集成系统的维护及故障诊断见表56.3.4质量控制和质量保证1.日监视水站运维人员每天至少一次远程实时监视水站监测数据，内容包括：☆根据仪器的分析数据判断仪器的运行情况。

☆根据管路压力数据判断水泵的运行请况。

☆根据电源电压、站房温湿度数据判断验房的内部情况。

☆根据查询的数据情况，判断通讯线路、基站电脑的工作情况。

2.周巡视水站运维人员每周至少巡视水站一次，主要维护内容包括：☆检查站房设备是否齐备，温湿度传感器是否正常。

☆查看各台分析仪器及辅助设备的运行状态和主要技术参数。

☆检查水站供电系统、通讯系统是否正常。

☆检查系统各个单元的工作情况。

3.异常数据处理☆如果发现监测数据又持续异常值出现货通讯存在障碍，应尽快前往县城进行调查，查明原因，必要时采集实际水样进行人工分析。

☆如确定数据异常为仪器设备或线路故障引起的，应及时进行排除，自己不能处理的要及时联系相关的设备（服务）供应商解决。

☆如确定数据异常为环境突发事故引起的，应将水站常规运行模式调整为应急运行模式，加大自动监测频次，并将详细情况及时上报到本级环保局，同时省界、市界断面、饮用水源和重要江河水站应抄送到省环境监测中心，县界断面及其他水站应抄送到设区市环境监测站。

在数据恢复正常后，将应急运行模式调回常规运行模式。

☆应对每次异常数据情况作详细记录并归档。

参考资料：A 水和废水监测分析方法（第四版增补版）B 环境水质监测质量保证手册第二版C 环境监测第二版D 水污染连续自动监测系统运行管理（试用）丽水市环境监测中心站林佳。