水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與管理

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，我國成為世界加工廠，各種不同行業(yè)、不同水質(zhì)特點(diǎn)的工業(yè)污水的大量排放，使水環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，水資源安全受到嚴(yán)重威脅，污染事故頻繁發(fā)生，水環(huán)境污染還沒有得到根本遏制。為保護(hù)我們?nèi)找鎳?yán)峻的生存環(huán)境，我國不斷加大環(huán)境保護(hù)的力度，把環(huán)境治理提高到生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國建設(shè)的高度，其中一項(xiàng)重要舉措是加強(qiáng)對水環(huán)境的水體質(zhì)量監(jiān)測，嚴(yán)格控制污水和廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。

我國傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測工作一般采用人工采集、實(shí)驗(yàn)室分析、手工處理數(shù)據(jù)和匯總制表等工作手段，由于采樣間隔時(shí)間長，數(shù)據(jù)分析慢、傳遞不及時(shí)，難以對企業(yè)的排放、污水處理廠的運(yùn)行控制和水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，無法及時(shí)把握實(shí)況。

以在線自動(dòng)分析儀器儀表為核心，以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同交互，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)以及相關(guān)的監(jiān)控分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是建立智慧水務(wù)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。污水處理水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)基于分布式GPRS/Internet監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可同時(shí)對多個(gè)遠(yuǎn)程現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視、自動(dòng)預(yù)警、操作控制，實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和維護(hù)管理。

1系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

水質(zhì)在線監(jiān)測管理監(jiān)控系統(tǒng)是集監(jiān)視、測量、控制、管理等于一體的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化和信息管理系統(tǒng)。

根據(jù)水質(zhì)凈化工藝的生產(chǎn)工藝流程、控制點(diǎn)及現(xiàn)場設(shè)備的安裝地理環(huán)境，遵循“集中監(jiān)視，分散控制，隨地查詢”的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)系統(tǒng)分上位機(jī)監(jiān)控層、PLC控制層、現(xiàn)場儀表層和通訊網(wǎng)絡(luò)，以及Web服務(wù)等幾部分，并具有充分的可擴(kuò)充功能，以便新增設(shè)備的接入和新建監(jiān)測站點(diǎn)陸續(xù)加入到監(jiān)控系統(tǒng)中。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1水質(zhì)在線監(jiān)測管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由圖1可知，系統(tǒng)在層次上主要包括監(jiān)測站點(diǎn)、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測中心主站三部分。利用前端監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通訊功能和系統(tǒng)軟件功能完成數(shù)據(jù)采集，通過光纖、微波或定時(shí)的GPRS信號發(fā)送到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)地理分布式水質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且以WEB方式發(fā)布，工作人員通過瀏覽器和手機(jī)端可以查看數(shù)據(jù)。

2系統(tǒng)軟件功能

水質(zhì)在線監(jiān)測是污水處理監(jiān)控與管理系統(tǒng)的核心功能，可以實(shí)現(xiàn)對排污企業(yè)實(shí)時(shí)、不間斷地連續(xù)監(jiān)測，檢測參數(shù)包括系統(tǒng)運(yùn)行管理需求的量的參數(shù)、質(zhì)的參數(shù)和過程參數(shù)，如工業(yè)企業(yè)污水的排放流量、COD、氨氮、pH等參數(shù)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和代表性，能夠真實(shí)反映污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)和污水處理廠的運(yùn)行情況。通過對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，可預(yù)測水質(zhì)的變化趨勢，對水質(zhì)關(guān)鍵參數(shù)變化進(jìn)行預(yù)警，為污水處理系統(tǒng)的排放源-管網(wǎng)-提升泵站-污水處理廠的運(yùn)行管理和應(yīng)急決策提供重要依據(jù)和參考。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)某站點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)趨勢如圖2所示。

圖2監(jiān)測軟件運(yùn)行畫面

運(yùn)用組態(tài)軟件開發(fā)平臺(tái)可以方便地完成如下功能。

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控：將所有企業(yè)所有排污口的設(shè)備運(yùn)行狀況、污染物排放濃度、流量、排放量等信息盡收眼底。通過監(jiān)控界面，也可以設(shè)置控制參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與調(diào)節(jié)。

(2)報(bào)警與預(yù)警：如果水質(zhì)污染指標(biāo)超過國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)將自動(dòng)生成報(bào)警信息，以聲音、動(dòng)畫等形式提供多樣化的報(bào)警功能。系統(tǒng)精確地給出具體的超標(biāo)數(shù)值、超標(biāo)時(shí)間、超標(biāo)排放量、超標(biāo)排放介質(zhì)量，為強(qiáng)化監(jiān)理工作提供詳實(shí)可靠的依據(jù)。

(3)統(tǒng)計(jì)與查詢：將水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和報(bào)警信息進(jìn)行

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