小（微）型水质自动监测站水质实时数据库

01项目背景

传统的水质监测方式以人工现场釆样、实验室仪器分析为主。虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、釆样误差大、监测数据分散、不能实时反映水质变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水质管理的需求。

因此，我们设计并实现了一个小（微）型水质自动监测站的方案，该方案以在线自动监测仪器微核心，结合现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、网络传输技术与大数据分析处理技术，构建了一个综合性的小型在线自动监测系统。

该系统具备现场采集控制技术和网络通信技术，可以避免地域环境限制，及时有效的掌握污水处理过程中的实时水质情况，不仅简化了繁琐的程序，还节约了监测时间，方便人们随时随地了解的被监测区域的水质情况。

02方案建设

建设原则

• 自动化

实现水质监测全自动化已经成为了管理部门及时获得连续性的水质监测数据的有效手段。此外，釆用实时自动连续的监测技术也可以实现环境参数监测采集的完整性、实时性

• 智能化

系统在监测点对水质进行连续的釆集、处理、分析的同时，完成相关的水质监测数据的统计分析，实现全区域水质的指标综合评价，为管理部门决策提供科学依据。

• 网络化

这一功能有助于相关部门建立大范围的监测网络收集环境监测数据，实现对水质监测信息的在线查询、分析、计算、图表显示、打印，以及各单位之间信息的互访共享操作。

• 信息化管理

云平台将各监测点的数据进行统计、分类和组合，建立水质实时监测数据库，为大区域水质安全提供决策性的依据。

小（微）型水质自动监测站水质实时数据库

建设目标

• 为环境管理和环境科学研究提供数据和资料；

• 探明污染原因，为水污染的研究提供进一步的理论基础；

• 获取当前水体的水质状况数据，为以后逬行水质评价提供数据基础；

• 获取水体污染物的分布状况，用来预测水体污染的变化趋势、追溯污染物来源等；

• 为防止污染措施的实际效果提供反馈。

03系统架构

水质自动监测站主要由环境数据采集显示层、环境数据通信网络层、环境在线云平台层四部分组成。

环境数据采集显示层：该部分由水质五参数测定仪（温度、PH值、电导率、溶解氧、浊度）、污染物因子在线监测仪、辅助系统（采水单元、超标留样器、反冲洗单元、2-3级沉沙单元、除藻单元等）和流量计构成。

环境数据通信网络层：该部分由工控机、信号采集转换器、I/O单元和无线网络等构成。现场控制级和监控管理级组成控制系统，控制系统通过无线网络进行远程通信。

环境在线云平台层：该部分是物联网环境监控系统与用户的接口。云平台可根据监控点的数量及监控点的仪器，灵活配置或定制实时画面、历史数据画面、报表、统计分析、实时报警、维护提醒等功能。

04相关产品

水质在线分析仪具有精度高、稳定性好、响应速度快、抗*力强等特点。计量进样采用“蠕动泵+液位传感”的非接触式进样方式，可有效解决*因长期运行产生的机械磨损所造成的计量误差问题，以及直接接触所面临的易被腐蚀的困扰。特殊的“光路结构”、“载气流路构造”以及“背光补偿措施”，可大幅降低环境变化对测量的影响。

此外，“自动进样及剂量计量”技术，加之优化的试剂配方，结合其他专有技术，使得仪器的灵敏度和测量稳定性得到了大幅提高，不仅降低了仪器的检出限，还将仪器的应用范围从环境监测领域拓展至工业过程分析领域。

技术优势

• 集数据采集、处理和传输于一体，可靠性高，低成本;

• 用户可通过无线的方式把采集的数据传递回来；

• 系统可预置多个时段，将实时数据转化为时段数据；

• 占地面积小，施工周期短、安全灵活，可移址；

• 采用“背景吸收及浊度校正”功能，大幅降低水样发黑、或带色、或浊度对测量的影响；

• 采用冷暖空调，机柜箱体设置了保温层，双重恒温措施，有效减少应环境温度变化造成的检测误差，同时延长试剂保证期；

• 可根据用户需求，将常规的单通道进样扩展至2-6通道进样；

• 分析仪采用开放式结构，在软硬件方面保证了具有良好的扩展性，用户在后续的使用中可不断地升级完善；

• 系统设备采用高规格工业级设计、研发、测试、生产，通过专业测试环境严格测试，可以满足现场的复杂恶劣环境，大为简化了系统的维护和售后工作。

软化水设备工作流程及工作要求
1)软化水设备工作流程
      工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。

      反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能*曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。

      吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即 可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过 程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。

      慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁 离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。

       快冲洗：为了将残留的盐*冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。

05智慧云平台