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浅谈污水管网水质在线监测系统的建设与应用

本文主要介绍了如何构建污水管网水质在线监测系统,及其相应的通讯网络结构,控制方式,系统特点及其具体应用。 石家庄高新区供水排水公司,是一家

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  本文主要介绍了如何构建污水管网水质在线监测系统,及其相应的通讯网络结构,控制方式,系统特点及其具体应用。

  石家庄高新区供水排水公司,是一家集供水排水为一体的水务公司,它担负着整个高新区的生活用水、工业用水的生产供应,及污水处理任务。我污水处理厂采用 UNTANX生物处理工艺,日处理能力为10万吨,设计进水指标600mg/l,出水指标120 mg/l。由于高新区工业污染严重、氮磷钾比例低下,进口水质严重超标,且工业污水的排放大多为制药污水,PH值超标,造成生物菌种难以生存,生产运行不正常;为此高新区建设规划局决定在区内的各排污单位出口安装在线监测装置,实时监测各排污单位的排放水质,并使污水厂据此及时调整工艺、采取防范措施,防止污水毒素侵入造成菌种死亡而停产的损失发生。同时也有利于更好的监督各排污企业的排放情况,追查污染责任,维护国家的合法利益。

  石家庄高新区污水在线水质监测系统其主要功能是实时监测石家庄高新区各排污单位排污口的水质参数,并通过数据采集系统将监测仪器所获得的监测数据采集打包发送到污水厂监测中心站及总公司调度中心,当检测数据超标时,自动监测系统还能够按要求自动抽取超标水样。

  在线监测仪器(如COD、PH、NH4-N、总磷等)、水质采样器、数据采集及通讯部分(GPRS)。

  设备的配置视各排污企业的污染程度的不同而不同,有些监测点的配置仅为COD在线监测仪器及GPRS通讯设备。同时另外一些企业由于原出水口市环保监督部门已安装有COD在线监测仪器,我们则只安装通讯设备。

  监测仪器是自动监测站系统的核心部分,监测仪器的性能直接影响自动监测站系统的整体性能,如果监测仪器性能稳定可靠,则自动监测站就能够长期稳定地运行,如果监测仪器性能较差,不但会造成自动监测站维护工作量的增大,而且还会影响自动监测站的连续运行。因此在选择满足测量精度等技术要求方面的产品后,应着重考虑的则是仪器的性能稳定、维护工作量、试剂消耗等问题。通过我们对国内外在线监测仪器的考察和了解,及同行业各家的实践经验,结合当前水质监测仪器的发展现状,选用了美国哈希公司的CODMAX水质在线监测仪,美国Isco公司的自动采样仪,北京科环的PH计,以上产品在国内外类似工程项目中均有过长期的应用,其可靠性能在实践中得到了充分的证明。

  数据采集器(采用安控的小型PLC)是自动监测站的神经中枢,主要功能是实时采集监测仪器获得的监测数据,并将所采集到的数据实时发送到中心监测站,同时还应具备触发功能,待监测到超标数据时,能够触发采样仪留取超标水样。通讯系统一般要求可靠性能要好,不受外界因素干扰条件影响;运行稳定,具有断电数据保护性能;兼容性好,能够将监测数据转化为不同的格式供不同的数据库调用;适用性好,可以满足不同安装条件、安装地点的影响等。根据监测设备的具体要求,并考虑系统的可靠性、稳定性、先进性,我们选用二次数据采集器。

  水质采样器是自动监测站不可或缺的重要组成部分,其主要功能是执行数据采集器给出的超标采样命令,随时采集超标情况出现时的污水水样,超标水样通过采样头进入采样吸管内,通过采样仪控制器流入样瓶,达到采样量要求后,采样仪停止采样并把多余的水样通过采样管路吹回水体中去。水质采样器同时还具有流量等比例采样、时间等比例采样、复合采样等功能,符合国家有关水质采样的具体要求。

  在数据通讯方面,整个水质监测系统采用中国移动的GPRS无线通讯网络,GPRS网络系统具有覆盖面广、工作可靠、实时性强(永远在线)、运行经济等优点。同时网络的建设、维护、升级都不需要用户投入,用户只是利用GPRS网,自行组成自己的信息网络系统。在实际应用过程中,客户可选择包月或按通讯数据量等各种数据方式,是当今公认的运行费用较低的一种通讯方式。通过此通讯方式,可在污水处理厂中心监测站及相关的主管部门的任一台计算机上,安装一部 GPRS接受机和相应的系统软件,就可以接收自动水质监测装置的数据信息。该系统还可以注入15个普通的接收手机号码,一旦水质指标超标准将自动报警到各领导和主管人员的手机上。操作人员和主管领导可以及时掌握超标情况,即时采取处理措施。

   数据采集与接收:数据采集单元将各设备的测量数据通过终端GPRS(DTU)发回中心,中心接到数据后进行解析、存储、分析。

  远程控制设备采样测量及参数设定:在本系统中,开发人员通过努力,不仅实现了远程数据采集与接收,而且还实现了对监测设备的远程控制。如:采样、测量、清洗、参数设定等功能,均可通过远程进行操作。开发人员克服了不同设备的通讯协议不同、无技术支持、无工程实例等技术难点,实现了以上控制功能,大大方便了操作人员的使用。并通过远程控制、远程维护,提高了劳动效率,做到了对各监测点更直接、更有效的控制。

   组态画面与数据显示:采用RSVIEW进行工控画面开发,画面直观、操作方便。

   轮询式自动召测:用户可根据自身需求设置上传上报数据的时间间隔,主站定时呼叫各从站,从站将测量数据上报给控制中心。

   手动召测:除了定时轮询之外,用户也可根据需要随时通过问询的方式,召测各GPRS从站,从站将测量数据上报。

   自动测量:是指各在线监测设备按照设备内部的参数定时自动测量水质水样。

   手动测量:用户根据需求,通过远程控制中心,随时抽测各污水排放口的水质,控制在线监测设备测量水质水样。

   参数设置:用户可在远程控制中心,通过远程控制画面,对各在线监测设备进行参数设定。如:自动测量时间间隔、消解时间、清洗时间、设备时间校正等参数。

  1、COD分析仪器可以按需设定分析之前的消解时间,清洗时间等参数, 采用了国际上最先进的分析技术,精度高,与国家标准分析方法相同,对水样的要求宽泛,不受水质情况变化的影响,运行可靠,维护量小。

  2、主要在线分析仪器均选用经过长期实践应用证明其可靠稳定的监测设备,在国内外同类场合均有过典型的应用。

  3、据通讯采用目前技术非常成熟的移动通讯GPRS网络,不受安装地理位置的限制,运行稳定可靠。

  4、对于重点监督单位,系统还配备了先进的ISCO6712FR型水质采样器,实现定时采样、流量等比例采样、随机抓取水样、超标报警触发采样等采样方案,该采样器为恒温采样器,可以将采集的水样保存符合国家标准的温度环境下,避免了因水样水质变化而导致的分析误差。

  本软件控制画面用RSVIEW组态软件开发,内嵌GIS画面,后台程序利用VB开发。报表格式采用VB的OLE功能,自动生成EXCEL报表,用户可按需求自由编辑报表格式,可以最大的限度满足各种用户不断变化的需求,大大降低了系统的维护成本。

  (1) 内置小型GIS(全球实时定位地理信息系统)。可以从地图上清楚了解各个污染源监测现场分布情况,及实时监测数据。

  COD、PH、SS等测量指标均可采用折线图及柱形图多种图表形式进行分析显示。

  (7) 灵活的多种测量方式,可以定时测量、远程随机测量。同时还可在远程对设备内部的各种设定参数进行修改设定。

  (8)具有手工录入方式,将不在污染源现场的参数,例如实验室测量的参数手工录入存入到数据库,在各种报表图表中显示出来。

  (9) 具有丰富的查询功能,软件提供了各被监测企业的企业信息、联系人信息、地图查询、历史曲线、历史数据等丰富的查询功能。

  (11)客户端软件:局域网上的所有用户均可通客户端软件,浏览监控水质情况。十大网赌网址

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