水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)方案.docx

水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案項目設(shè)計依據(jù)1.1 項目總體架構(gòu)本項目總體架構(gòu)設(shè)計上分為三個層次，分別為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制層、通訊傳輸層、監(jiān)控中心層。1、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制層：建設(shè)內(nèi)容主要為地表水水質(zhì)監(jiān)測子站建設(shè)，包括固定站點、水站儀器儀表集成及系統(tǒng)集成。該層實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、儀器設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)以及環(huán)境動力指標數(shù)據(jù)的采集，視頻監(jiān)控信息的傳輸、實現(xiàn)自動站與中心端的聯(lián)網(wǎng)接入，以及自動站的反向控制。2、通訊傳輸層：該層的建設(shè)內(nèi)容主要為無線通訊鏈路的建設(shè)、有線光纖通訊鏈路的建設(shè)兩種方式。3、控制中心層：主要建設(shè)內(nèi)容包括控制中心硬件設(shè)備和中心管理控制系統(tǒng)。其中中心管理控制系統(tǒng)實現(xiàn)各子站水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠程采集、存儲、審核、交換、匯總、評價、分析、應(yīng)用、發(fā)布、上報以及對各監(jiān)測子站的遠程控制。1.2 項目設(shè)計依據(jù)為了使本項目設(shè)計能夠符合招標及業(yè)主的需求，本項目以環(huán)保系統(tǒng)要求和相關(guān)國家、行業(yè)標準為依據(jù)，對本項目進行設(shè)計。具體相關(guān)標準如下：1）法律法規(guī)依據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護法中華人民共和國水污染防治法中華人民共和國土地管理法地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-2002地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T164-2004）水和廢水監(jiān)測分析方法（2002年第四版）空氣和廢氣監(jiān)測分析方法（2002年第四版）工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范（GBJ-93-86）防洪標準GB50201-94內(nèi)河通航標準GBJ139-90工業(yè)企業(yè)通訊設(shè)計規(guī)范GBJ42-81工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計規(guī)范GBJ79-85工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 GBJ-93-86電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GBJ232-92建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 ECSS72-2000建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗收規(guī)范 CEC89-2000計算機開放系統(tǒng)互聯(lián)國家標準選編計算機軟件工程規(guī)范國家標準匯編2000計算機場地技術(shù)條件（GB2887-89）電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（GB5017-93）電子計算機機房施工及驗收規(guī)范（SJ/T3003-93）計算機軟件開發(fā)規(guī)范（GB8566-88）計算機軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南（GB8567-88）軟件質(zhì)量控制程序文件ISO9001行業(yè)規(guī)范環(huán)境信息化標準手冊13卷信息系統(tǒng)安全技術(shù)國家標準匯編環(huán)境信息化標準手冊13卷國家環(huán)保總局關(guān)于發(fā)布pH水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求等9項環(huán)境保護行業(yè)標準的公告（環(huán)發(fā)【2003】57號）水污染物排放總量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T91-2002 ）水質(zhì)河流采樣技術(shù)指導（HJ/T52-1999）pH水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T96-2003）電導率水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T97-2003）濁度水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T98-2003）溶解氧（DO）水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T99-2003）CODmn水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T100-2003）氨氮水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求（HJ/T101-2003）紫外(UV)吸收水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀技術(shù)（HJ/T 191-2005）2）文件依據(jù)（1）國家環(huán)保部先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)綱要（20102020年）；1.3 項目設(shè)計原則我司確保整個項目按計劃高質(zhì)量的建設(shè)和穩(wěn)定可靠的運行，基于先進性、安全性、可擴展性、科學性、穩(wěn)定性、規(guī)范性、環(huán)保性，建成一流的先進，安全，科學，穩(wěn)定，規(guī)范，可擴展和綠色環(huán)保的水質(zhì)自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。（1）為業(yè)主提供全哈希原裝、全新的、符合國家及采購方提出的有關(guān)質(zhì)量標準的儀器和設(shè)備。（2）所提供的儀器設(shè)備的性能達到或優(yōu)于所列技術(shù)指標。（3）所提供的設(shè)備直接從原廠家采購，并有原廠家的質(zhì)量合格證明和原廠保修證明文件及廠家授權(quán)。主要分析儀器為進口設(shè)備，并且能提供原廠生產(chǎn)的相關(guān)證明文件。（4）我公司根據(jù)不同的水站現(xiàn)場條件提供滿足水站室外采水要求的完整的設(shè)計方案及詳細說明。（5）我公司根據(jù)不同的水站提供滿足水站光纖通訊和視頻接入系統(tǒng)要求的完整的設(shè)計方案及詳細說明。（6）我公司根據(jù)不同的水站提供滿足水站供電、防雷系統(tǒng)要求的完整的優(yōu)化方案及詳細說明。（7）我公司提供了滿足水站建設(shè)質(zhì)量保證的方案和施工組織方案及詳細說明。（8）我公司承諾能夠提供長期技術(shù)服務(wù)及備品備件供應(yīng)的方案。第2章 固定站技術(shù)解決方案2.1 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)集成設(shè)計方案水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)集成設(shè)計建設(shè)步驟：水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計、站房建設(shè)、室內(nèi)排水系統(tǒng)建設(shè)、室外采水系統(tǒng)建設(shè)、集成設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試運行等部分2.1.1 水質(zhì)自動監(jiān)測總體設(shè)計水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)包括站房、取水單元、配水單元、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集/處理/傳輸系統(tǒng)、自動監(jiān)測儀器、信息安全設(shè)備及其它輔助設(shè)備。2.1.1.1 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖所示：水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)由站房、儀表分析單元、取水單元、配水單元、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集/處理/傳輸系統(tǒng)、防雷設(shè)備組成。其中儀表分析單元由多參數(shù)分析儀、藍綠藻分析儀、營養(yǎng)鹽分析儀、有機物分析儀、重金屬分析儀、留樣器等組成；采水系統(tǒng)將水樣采集預(yù)處理后供各分析儀表供各分析儀使用；系統(tǒng)泵閥及輔助設(shè)備由PLC控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制；各儀表數(shù)據(jù)經(jīng)RS232/485接口由數(shù)采工控設(shè)備進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和處理，系統(tǒng)數(shù)據(jù)有線光纖、3G無線傳輸兩種傳輸模式。為防止雷擊影響，水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)配置完善的防直擊雷和感應(yīng)雷措施。系統(tǒng)配置智能環(huán)境監(jiān)控單元對系統(tǒng)整體安全、消防和動力配電進行智能監(jiān)控。2.1.1.2 水質(zhì)自動業(yè)主系統(tǒng)工藝設(shè)計系統(tǒng)采用雙泵、雙管路取水，源水第一路直接進入沉砂池，沉淀過濾后共CODmn分析儀；第二路直接進入多參數(shù)分析儀、藍綠藻分析儀流通槽；第三路經(jīng)超濾后直接供給營養(yǎng)鹽分析儀、有機物分析儀、重金屬分析儀等進行分析；多余的源水和樣水經(jīng)總排水管道排出。雙泵雙管路2.1.1.2.1 間歇運行模式間歇運行模式控制需求如下：1) 系統(tǒng)運行模式：周期或定點（建議時間間隔：4小時或根據(jù)用戶要求進行設(shè)計）2) 單次測量取水時間：1015min3) 分析儀表測量頻率一致4) 清洗要求：內(nèi)外管路、過濾器、沉淀池、五參數(shù)池、樣品杯每次都清洗5) 除藻要求：內(nèi)外管路、沉淀池、五參數(shù)池、樣品杯每次都除藻6) 氣洗要求：外管路（空壓機對外部管路氣洗即將取水完畢將外部管路的水排空，減少藻類滋生同時防止冬季管路被凍）7) 數(shù)據(jù)存儲模式：按照測量間隔存儲每臺儀表單次測量數(shù)據(jù)。五參數(shù)于五參數(shù)池配水時進行數(shù)據(jù)采集、其它儀表則統(tǒng)一在所有儀表測量完成后進行數(shù)據(jù)采集、所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲。 運行模式控制在間歇運行模式下的流程任務(wù)：分析儀表間歇測量任務(wù)的任務(wù)主要流程如圖所示：流程圖示例2.1.1.2.2 連續(xù)運行模式 控制需求連續(xù)模式控制需求如下：1) 取水泵連續(xù)取水，保證多參數(shù)池連續(xù)供水2) 沉淀池進水電動球閥或者增壓泵間歇取水配水，可設(shè)置運行周期3) 分析儀表測量頻率一致4) 清洗要求：過濾器及內(nèi)管路每次清洗（與取水泵無關(guān)），外管路及多參數(shù)池每天清洗（與取水泵相關(guān)）5) 除藻要求：無需除藻6) 氣洗要求：無7) 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲間隔30min。多參數(shù)、藍綠藻數(shù)據(jù)每30min采集一次，其它儀表采集當前值或根據(jù)實際要求進行設(shè)計數(shù)據(jù)存儲及采集間隔。 運行模式控制2.1.1.2.3 應(yīng)急運行模式 控制需求應(yīng)急模式控制需求如下：1) 取水泵連續(xù)取水，保證多參數(shù)池連續(xù)供水2) 沉淀池進水電動球閥或者增壓泵間歇取水配水3) 氨氮分析儀表周期測量，周期為15min4) CODmn分析儀表測量周期為60min5) 清洗要求：過濾器及內(nèi)管路每次清洗（與取水泵無關(guān)部分）6) 除藻要求：無需除藻7) 氣洗要求：無氣洗8) 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲間隔5min。多參數(shù)數(shù)據(jù)每5min采集一次，其它儀表采集當前值。 運行模式控制在連續(xù)運行模式下，分兩個任務(wù)：1) 多參數(shù)分析儀分析儀連續(xù)測量任務(wù)；2) 其它分析儀表測量任務(wù)2.1.1.3 水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)站房布局設(shè)計本方案根據(jù)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)特點，針對固定式站房站房結(jié)構(gòu)形式，對水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)作出相應(yīng)的系統(tǒng)布局設(shè)計，以供后續(xù)工程實施參考。本系統(tǒng)根據(jù)站房功能區(qū)間不同，將站房分為儀表+輔助設(shè)備+配電間和化驗間。其中儀表+輔助設(shè)備+配電間用于安裝水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、水泵、水箱、除藻和空壓機等輔助設(shè)備及三相交流穩(wěn)壓源及UPS電池，是站房主要組成部分；化驗間供維護人員作比對實驗之用。根據(jù)實際情況站房最小面積不少于40m2，其大小應(yīng)保證儀表機柜能正常安裝、儀表機柜（ 800mm 800mm 2000mm）背面離墻面距離至少大于 1米，儀表機柜側(cè)面至少有一面離墻面距離大于 1米，儀表機柜正面離墻面距離至少大于 2米，一般要求按長方形設(shè)計，其中用于儀器安裝的單面連續(xù)墻面的凈長度不小于 8米。站房系統(tǒng)布局如示意圖所示：2.1.2 采水系統(tǒng)方案水質(zhì)自動業(yè)主采、配水單元的建設(shè)在自動站建設(shè)中占有絕對重要的地位，采、配水是保證整個系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)、獲取正確數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部分，設(shè)計及建造一套運行可靠的水樣采集單元非常重要。采、配水單元必須保證向整個系統(tǒng)提供可靠、有效的水樣。依據(jù)對各個現(xiàn)場的考察情況，針對各現(xiàn)場水質(zhì)的調(diào)查了解，結(jié)合公司在以往類似項目中的經(jīng)驗，特設(shè)計出一套滿足當前項目要求、能夠自動連續(xù)地與整個系統(tǒng)同步工作的采水單元，向系統(tǒng)提供可靠、有效的水樣。2.1.2.1 采水方式選擇采水系統(tǒng)建設(shè)在滿足取水要求的前提下應(yīng)盡量簡潔，因地制宜，針對每個水站取水位置的不同情況采取最適用的方式。采水系統(tǒng)是水質(zhì)自動業(yè)主的重要組成部分，根據(jù)取水口工況的不同，如水位的變化幅度，河岸的地質(zhì)情況等，通常會設(shè)計不同的取水方式。常用的取水方式包括棧橋式、浮船式、浮桶式、管道式、護筒式、采樣井等。2.1.2.1.1 浮船式采水方式 浮船式采水應(yīng)用范圍適合于淺灘河岸、取水點位距離岸邊較遠，或河流改道現(xiàn)象比較頻繁的情況。 浮船取水特點浮船取水具有設(shè)計簡單、維護方便的特點，同時可以比較方便地在河道中改變位置，適應(yīng)河道變化。 浮船式采水方式描述浮船式采水方式如下圖所示。浮船式采水示意圖1) 浮船的位置根據(jù)取水點選取原則，浮船所在位置選在河水深度常年在3米以上的河道位置，該點水位常年滿足要求，無急流漩渦等干擾因素。浮船的位置應(yīng)盡量考慮偏離航道，以免與來往船只發(fā)生碰撞事故。2) 浮船的固定據(jù)現(xiàn)場情況，如果浮船距離岸邊相對較近，可以采用從浮船牽引鋼絲繩到岸邊固定樁，并拋錨固定。如果浮船距離岸邊太遠，直接從岸邊固定樁牽引鋼絲繩無法將浮船固定在特定位置，可以采用錨樁與拋錨配合的固定方式。可以考慮在臨近深水區(qū)的淺水河灘上建設(shè)錨樁，數(shù)量為兩個，相距為1015米，排列與河岸平行。錨樁上預(yù)留鋼筋拉環(huán)，便于與鋼絲繩連接，浮船位于兩個錨樁之間，首尾通過鋼絲繩與錨樁連接，鋼絲繩的長度留有一定余地，以便浮船在水位變化時可以隨之上下浮動。3) 浮船的設(shè)計a) 材質(zhì)與尺寸：采樣浮船采用優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)塑料，尺寸約0.6米*0.6米，設(shè)計滿足除自身設(shè)備外，可承受五十公斤的額外重量；b) 造型：造型可設(shè)計成四方形，由于體積小，可以減輕水流沖擊力；c) 結(jié)構(gòu)與設(shè)備：浮船上部為輕質(zhì)塑料，支撐整個設(shè)備浮于水面，兩側(cè)均設(shè)有不銹鋼過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)可設(shè)計成拆卸式，以方便日后拆出潛水泵和格柵進行清洗。取水浮船的相對位置保證取水深度始終為水面下0.51米；d) 取水浮船兩側(cè)的不銹鋼過濾網(wǎng)內(nèi)均放置潛水泵，這樣即使浮船兩邊受力平衡，又滿足系統(tǒng)需要雙泵雙管，一采一備，實時不間斷監(jiān)測的要求。并且當一路出現(xiàn)故障時，能夠自動切換到另一路進行工作，保證整個系統(tǒng)的正常運行；e) 潛水泵揚程選擇取決于取水點到站房的距離以及站房與水平面的高度差。根據(jù)現(xiàn)場不同情況，選擇不同型號的潛水泵，并可通過調(diào)節(jié)管路開度使得其工作狀態(tài)達到最佳。4) 浮船的安全措施a) 警示：浮船護欄上懸掛“危險勿近”標志，船上安裝有符合航道標志協(xié)會要求的標準航標燈，以防晚上或者視線不好的情況下船只誤撞。航標燈具有光感功能，可在光線不足時自動亮起。b) 防撞：浮船周圍設(shè)置防撞帶，防撞帶由橡膠制成，可防止浮船由于水位變化上下產(chǎn)生浮動產(chǎn)生的撞擊，也可防止因波浪推移或船只不慎造成的側(cè)面撞擊。同時也降低在發(fā)生碰撞造成的損傷。浮船下方設(shè)有雙排防撞桿，可避免船體下方與岸邊的側(cè)面撞擊。c) 防泥：防撞桿的設(shè)計高度遠大于不銹鋼過濾網(wǎng)的高度。同時防撞桿也起到防止系統(tǒng)抽吸底泥的作用。當水位降到一定高度時，防撞桿支撐起整只浮船，將過濾網(wǎng)架空，系統(tǒng)一旦檢測到取樣管水壓達不到設(shè)定壓力，會指令取水泵停止工作。d) 防堵：取水口上下方設(shè)置不銹鋼絲網(wǎng)，防止進水口淤積和雜物堵塞。e) 防凍：取水管前端采用雙不銹鋼軟管，捆扎后盡量沿著河底鋪設(shè)，由于河水熱容量比空氣大，因此取水管在河水中不易造成管中水冰凍。系統(tǒng)在冬天低溫天氣中可調(diào)節(jié)反向沖洗用水的溫度，防止取水口凍結(jié)。5) 浮船的維護a) 為延長浮船壽命，同時保持浮船外表美觀，每年必須安排對浮船進行檢修；b) 要定期檢查浮船工作狀態(tài)，及時處理潛在的問題；c) 定期檢查清洗浮船過濾網(wǎng)。2.1.2.1.2 浮桶式采水方式浮筒式采水與浮船式原理基本一樣，是浮船的小型化。2.1.2.1.3 采樣井采水方式（地下水取樣）地下水分層監(jiān)測井采用多級完整監(jiān)測井代替?zhèn)鹘y(tǒng)的組孔多級采樣監(jiān)測井多級完整監(jiān)測井是在一口井中放入數(shù)根監(jiān)測管通過分層圍填礫料和封隔分別監(jiān)測所選定層位可節(jié)省建井成本提高建井效率，潛水泵將水樣抽取分配到水樣采集系統(tǒng)。2.1.2.1.4 管道式采水方式（飲用水管網(wǎng)取樣）項目在對各現(xiàn)場工況進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)各現(xiàn)場取水口特點并結(jié)合實際適用范圍及特點，針對飲用水管網(wǎng)取水位置的不同情況采取最適用的方式，利用管道預(yù)留口，該種方式方便簡單，便于操作；另一種是根據(jù)設(shè)計院實際采取管道開孔取水。計劃取水點開孔位置開孔示意圖根據(jù)設(shè)計院設(shè)計圖紙采用與之相適應(yīng)的開孔設(shè)備或其他方式，實例見下圖：2.1.2.2 取水工藝設(shè)計取水采用潛水泵或自吸泵，雙泵雙管路設(shè)計，一用一備，滿足實時不間斷監(jiān)測要求，所有取水管路必須配有管道清洗、防堵塞、反沖洗等設(shè)施。2.1.2.2.1 潛水泵本公司選用的潛水泵為國內(nèi)性能優(yōu)越臺灣APEC潛水泵。潛水泵固定在取水平臺的浮筒中，垂直放置，通過帶網(wǎng)眼的浮筒對水進行粗濾，避免水中大的浮草或者雜物進入泵體，損壞潛水泵。具體技術(shù)特點如下： 全揚程水泵，克服河流水位落差引起的水泵工作揚程改變而破壞泵體 采用葉輪式的吸水方式，防止雜物進入，導致泵體燒壞 葉輪式吸水方式，保證系統(tǒng)可以對取水系統(tǒng)進行反吹，大大降低人工維護力度 絕緣等級：F級 可連續(xù)操作：水冷式馬達，單相型號，內(nèi)置過熱保護斷路器及電容 來電自動恢復，過載自動保護等功能2.1.2.2.2 自吸泵系統(tǒng)采用德國WILO自吸泵，具有以下優(yōu)點： 性能穩(wěn)定，工作曲線隨泵齡變化相對較小 泵體使用壽命較長，基本免維護 置于室內(nèi)，可防盜 來電自動恢復，過載自動保護等功能2.1.2.2.3 管路設(shè)計取水單元采用雙泵雙管路設(shè)計，兩條管路交替運行，互為備份，通過管道中的壓力傳感器可以判斷取水管路的運行狀況。采水過程中，系統(tǒng)實時監(jiān)測總管路上設(shè)置的壓力傳感器壓力值，當壓力不足時，系統(tǒng)自動切換至另外一路取水管路。2.1.2.2.4 管路清洗設(shè)計在取水結(jié)束時，管內(nèi)的剩余水能夠自動通過電動球閥排空。在系統(tǒng)長期使用后，管路內(nèi)必定會滋生藻類，所以在設(shè)計時要充分考慮到此問題，不讓藻類有生存環(huán)境。系統(tǒng)配置清洗管路接口，系統(tǒng)定期自動打開臭氧發(fā)生器，配合自來水和壓縮空氣,通過控制總管路及配水管路的電動閥門，可分別對外部采水管路和內(nèi)部配水進行反沖洗，以防止管路堵塞,并達到對管路的除藻作用。2.1.2.2.5 取水工藝特點l 取水量充足本項目所選擇的自吸泵或潛水泵流量均為5m3/h，而本系統(tǒng)需水總量為3m3/h，故取水量能滿足本系統(tǒng)需求，并有足夠的冗余。l 管路可拆卸系統(tǒng)配置足夠的活結(jié)，可以方便管路的拆卸和維護。l 防凍隔熱管路配備良好的防凍隔熱措施。l 極好的化學穩(wěn)定性系統(tǒng)采水管路在取水泵與取水平臺端采用規(guī)格DN25的磐石軟管（日本進口）。磐石軟管 管路技術(shù)性能代號公稱尺寸膠管尺寸常用壓破裂壓Kgf/cm2毛重英寸內(nèi)徑X外徑（mm）長（m）Kgf/cm22060Kgf/cm2R25125、33100m/卷12604051系統(tǒng)從取水平臺至站房均采用規(guī)格DN25的優(yōu)質(zhì)PE管路。PE管材的特性：耐腐蝕性：PE管分子結(jié)構(gòu)耐腐蝕性極高，無電化學腐蝕，除少數(shù)強氧化劑外，可耐多種化學介質(zhì)的侵蝕。抗磨損性能好：在眾多管道材料中，PE管的磨耗指數(shù)相當小。良好的柔韌性與耐沖擊性能：PE管是一種高韌性的管材，其斷裂伸長率超過500%，具有優(yōu)異的抗沖擊、抗地震能力、對管基不均勻沉降具有非常強的適應(yīng)能力。使用壽命長：PE管分子量高，具有良好的穩(wěn)定性能與抗老化性能，在正常的工作溫度與壓力下，PE管使用壽命可保持在50年以上。良好的衛(wèi)生與環(huán)保性能：PE管在加工過程中不添加重金屬穩(wěn)定劑，材料無毒性，無結(jié)垢層，不滋生霉菌，是一種安全衛(wèi)生、綠色環(huán)保的管道材料。PE材料本身可回收利用，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。安全可靠的施工連接方法：PE管主要采用熱熔或電熔連接，本質(zhì)上保證接口材質(zhì)，管體與結(jié)構(gòu)本身均一體化，無漏水之憂。PE管材的特性：耐腐蝕性;PE管分子結(jié)構(gòu)耐腐蝕性極高，無電化學腐蝕，除少數(shù)強氧化劑外，可耐多種化學介質(zhì)的侵蝕?？鼓p性能好在眾多管道材料中，PE管的磨耗指數(shù)相當小，在輸送礦砂泥漿時，其耐磨性是鋼管的4倍以上。良好的柔韌性與耐沖擊性能PE管是一種高韌性的管材，其斷裂伸長率超過500%，具有優(yōu)異的抗沖擊、抗地震能力、對管基不均勻沉降具有非常強的適應(yīng)能力。使用壽命長PE管分子量高，具有良好的穩(wěn)定性能與抗老化性能，在正常的工作溫度與壓力下，PE管使用壽命可保持在50年以上。良好的衛(wèi)生與環(huán)保性能PE管在加工過程中不添加重金屬穩(wěn)定劑，材料無毒性，無結(jié)垢層，不滋生霉菌，是一種安全衛(wèi)生、綠色環(huán)保的管道材料。PE材料本身可回收利用，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。安全可靠的施工連接方法PE管主要采用熱熔或電熔連接，本質(zhì)上保證接口材質(zhì)，管體與結(jié)構(gòu)本身均一體化，無漏水、漏氣之憂。質(zhì)輕、搬運、施工簡便質(zhì)量輕、比重僅為金屬管的1%，易搬運、易彎曲，焊接工藝簡便迅速、工程綜合造價低，具有顯著地經(jīng)濟效益。PE管配水管路采用優(yōu)質(zhì)灰色UPVC管，內(nèi)徑25cm，具有高強度、耐高溫、極佳的耐腐蝕和耐化學性、阻燃、安裝方便、使用壽命長等諸多優(yōu)良特性，尤其內(nèi)壁的光滑程度高，對防止污物和微生物的附著起到了良好的效果。管路中配有活接頭，便于拆卸和清洗。 UPVC管圖片技術(shù)規(guī)格： 產(chǎn)品材料 中材UPVC管材 工作壓力 1.0Mp 熱膨脹系數(shù) 60（負重19Kg） 操作溫度范圍 -5+55 耐候性 成品表面顏色不會褪色 可燃性 不助燃、會自熄 脆化溫度 -18技術(shù)特色： 管壁內(nèi)外溫度皆大-18時，管材開始脆化，但因UPVC管的熱傳導率極低，所以管 壁越厚越不容易達到脆化點。 耐酸、堿、鹽及有機藥品的腐蝕 采用膠粘連接，安裝方便 管材公差符合國際要求，便于配套。 符合給水要求，管材不對水樣水質(zhì)造成影響。 機械強度及化學穩(wěn)定性好，壽命長，價格合理2.1.2.3 采水系統(tǒng)構(gòu)造采水系統(tǒng)的構(gòu)造應(yīng)保證在汛期和枯水期能正常工作并不至于被損壞，并有必要的保溫、防凍、防腐、防壓、防淤、防撞和防盜措施，并對采水設(shè)備和設(shè)施進行必要的固定。采水系統(tǒng)構(gòu)造由采水平臺（棧橋、浮船、浮球或管道）、采水管路及附屬結(jié)構(gòu)組成。如下圖所示。（1）取水管路及外保護安裝示意圖（2）取水管路及外保護安裝示意圖（3）取水管路及外保護安裝示意圖2.1.2.3.1 管路保溫和防凍管路總體來講分為兩段：地面段和埋地段。地面段：管路通過外層敷設(shè)保溫棉實現(xiàn)相應(yīng)的保溫和防凍功能；埋地段：通過將管路敷設(shè)于當?shù)貎鐾翆右韵?，對管路起到防凍作用?.1.2.3.2 管路防腐系統(tǒng)采水管路在取水泵與取水平臺端采用規(guī)格DN25的磐石軟管，從取水平臺至站房均采用規(guī)格DN25的優(yōu)質(zhì)PE管路，這兩種管路對相應(yīng)的監(jiān)測水體（水庫、河流）均具有極好的化學穩(wěn)定性和很好的抗腐蝕性能。2.1.2.3.3 管路防壓系統(tǒng)對棧橋段管路和埋地管路均進行防壓處理：1) 棧橋端管路：將管路敷設(shè)于棧橋預(yù)留的管線地溝內(nèi)，上部設(shè)置水泥蓋板防止人為踐踏；2) 埋地管路：在埋地管路置于規(guī)格為DN100的鍍鋅鋼管內(nèi)，能起到很好的防壓效果。管路過路安裝示意圖2.1.2.3.4 管路防淤系統(tǒng)采取以下管路防淤措施：1) 采水管路采取排空設(shè)計，每次取樣完成后，采水管路自動排空；2) 每次采樣完成后，系統(tǒng)對采水管路進行自來水+壓縮空氣清洗，有效地去除管內(nèi)淤積物體。2.1.2.3.5 采水系統(tǒng)防撞和防盜1) 采水系統(tǒng)防撞措施：在棧橋/浮船/浮球頂端設(shè)置標準航標燈；2) 采水系統(tǒng)防盜措施：在取水口位置處安裝視頻監(jiān)控裝置，實時監(jiān)視取水口狀態(tài)；2.1.2.4 取水管路清洗和除藻采水單元設(shè)置采水單元清洗和防藻功能，并不能產(chǎn)生環(huán)境污染。系統(tǒng)設(shè)計了清水增壓泵、空氣壓縮機等設(shè)備，實現(xiàn)管路的自清洗功能。系統(tǒng)可根據(jù)壓力傳感器的數(shù)值自動清洗管路或根據(jù)實際經(jīng)驗設(shè)定自動清洗間隔，降低取水系統(tǒng)的故障率。同時，系統(tǒng)配置臭氧除藻裝置，臭氧與增壓自來水通過射流器進行充分混合后進入取水管路與之充分接觸，可對系統(tǒng)起到很好的除藻效果。2.1.2.5 安全措施在航道上建站考慮能長期穩(wěn)定安全運行，取水部件要注意不影響航運，又能夠保護自身安全。針對在航道上建設(shè)取水裝置的場合，為保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定安全運行，取水部件的選點和安裝首先考慮遠離航道，在取水部件周圍設(shè)置防護墩或防護欄，同時在取水部件頂部安裝標準航標等以提示過往船輛避免相撞。針對浮船、浮球取水方式，通過在取水結(jié)構(gòu)周圍設(shè)置紅色浮球防護圈，并設(shè)置航標燈以實現(xiàn)安全保護功能。2.1.2.6 取水故障判斷雙層次自動判斷取水系統(tǒng)故障，并發(fā)出報警信號。系統(tǒng)取水故障判斷邏輯,當系統(tǒng)執(zhí)行采樣流程時候，會對整個管路相關(guān)電動球閥作出判斷是否完全打開、當異常時系統(tǒng)會自動切換至另一路取水管路；當電動球閥正常時，會自動對總管路壓力進行判斷，當壓力異常時，系統(tǒng)會自動切換至另一路取水管路，切換取水管路后，系統(tǒng)會繼續(xù)對總管路壓力進行判斷，若仍然異常，系統(tǒng)會終止該采樣流程，并產(chǎn)生相應(yīng)報警信息。2.1.3 配水系統(tǒng)方案配水單元是將采水單元采集到的樣品根據(jù)所有分析儀器和設(shè)備的用水水質(zhì)、水壓和水量的要求分配到各個分析單元和相應(yīng)設(shè)備，并采取必要的清洗、保障措施以確保系統(tǒng)長周期運轉(zhuǎn)。配水單元分為流量和壓力調(diào)節(jié)、預(yù)處理及系統(tǒng)清洗三個部分。2.1.3.1 配水系統(tǒng)設(shè)計思路配水單元的功能是將采水單元所采集到的樣品根據(jù)所有分析儀器和設(shè)備的用水水量、水質(zhì)和水壓的要求分配到各個分析單元和相應(yīng)設(shè)備。系統(tǒng)將采水系統(tǒng)采集的源水分為三路，源水第一路經(jīng)沉淀過濾后直接供給分析儀器進行分析；第二路直接進入多參數(shù)、藍綠藻分析儀流通槽；多余的源水和樣水經(jīng)總排水管道排出。三路源水的不同預(yù)處理方式能保證各分析儀表對測量水質(zhì)的要求，既不失水樣的代表性，又能對各類分析儀表起到保護作用。配水單元包括流量和壓力調(diào)節(jié)、預(yù)處理及系統(tǒng)清洗三個部分。其中流量和壓力調(diào)節(jié)部分保證各分析儀表進水壓力和流量滿足其分析要求；預(yù)處理單元可以保證各分析儀表對進水水質(zhì)的要求；系統(tǒng)清洗單元用于保證系統(tǒng)長周期穩(wěn)定可靠運行。2.1.3.2 配水系統(tǒng)設(shè)計2.1.3.2.1 多參數(shù)配水多參數(shù)等有特殊進樣要求的儀器使用未經(jīng)過預(yù)處理的樣品。經(jīng)過配水單元分配的原水，未經(jīng)任何處理直接進入多參數(shù)配水流路，多參數(shù)池底部進水，防止曝氣，因此保證了水樣的代表性和多參數(shù)分析儀表測量值的有效性。多參數(shù)測量池在測量間歇，通過定期的自來水和壓縮空氣實現(xiàn)對該測量池及探頭的曝氣混合清洗。 獨特的管路設(shè)計五參數(shù)配水單元的管路設(shè)計采用優(yōu)質(zhì)UPVC管路，采用電動球閥對進水以及排水管路進行控制，電動球閥穩(wěn)定的性能確保了五參數(shù)配水流路的可靠性。另外，該單元還設(shè)置有備用手動球閥，以備系統(tǒng)維護之用；手動排水備用管路可以在脫離系統(tǒng)時對探頭管進行手動排空，極大地方便了工程維護。 清洗功能能通過通入自來水和壓縮空氣對配水管路自動反沖洗。系統(tǒng)具備足夠的反沖洗能力，保證管道內(nèi)無泥沙、無藻、管壁無附著物。每次測量任務(wù)，系統(tǒng)均會對五參數(shù)配水管路和探頭進行自動清洗。系統(tǒng)反沖清洗的操作，可以通過現(xiàn)場或遠程進行自動或手動控制。多參數(shù)流通池2.1.3.2.2 壓力調(diào)節(jié)及水樣處理配水單元能夠通過壓力的調(diào)整，滿足所選用儀器和設(shè)備對樣品水流量和壓力、處理精度的具體要求。系統(tǒng)在配水管路上分別安裝了規(guī)格為DN20的手動UPVC球閥。通過各配水管路及預(yù)處理進口處手動球閥的調(diào)節(jié)作用，可以使生五參數(shù)池進水、沉淀池進水以及氨氮分析儀表進水流量進行靈活調(diào)節(jié)，使之滿足進水流量要求；系統(tǒng)在采水單元的出口處安裝有兩個小型隔膜泵，兩套預(yù)處理裝置，以滿足不同分析儀表預(yù)處理單元對進水樣處理的要求。2.1.3.2.3 預(yù)處理設(shè)計預(yù)處理設(shè)計思路如下：1) 針對多參數(shù)，由于其需要檢測未經(jīng)處理的水樣，故水樣未經(jīng)沉砂、過濾處理直接進入多參數(shù)測量池；2) 針對分析儀器，對水樣均先進行沉砂、粗過濾處理；3) 沉砂后的水樣再經(jīng)過各分析儀表自帶預(yù)處理裝置進行過濾處理。其中，氨氮分析儀由于是測量水樣中溶解態(tài)物質(zhì)，相應(yīng)預(yù)處理對水樣進行精密過濾處理；2.1.3.2.3.1 沉砂預(yù)處理裝置對于含沙量較大的水樣，為減少泥沙對測量的影響，本系統(tǒng)設(shè)置沉砂裝置。我公司設(shè)置專門的沉砂過濾裝置，該裝置高度集成，占地空間小，除砂效果好，并有自動排沙功能，能夠極大減少人工維護量。沉砂池進水管延伸到其底部，水流由下而上走；同時，沉砂池的細長圓筒形結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了沉砂池中不存在死水部分，具有良好的水力交換能力。通過該裝置的過濾，基本除去了細沙等細小顆粒物。沉砂池示意圖如下所示：沉砂池2.1.3.2.3.2 精密過濾預(yù)處理裝置該精密過濾預(yù)處理單元專和氨氮分析儀配合使用。系統(tǒng)針對每臺儀表設(shè)置定制化預(yù)處理單元，每臺儀表從各自的預(yù)處理裝置中取樣，任何一臺儀表預(yù)處理和儀表故障均不會影響到其它儀表的正常工作。2.1.3.2.3.3 過濾預(yù)處理裝置該預(yù)處理單元專和分析儀配合使用。系統(tǒng)針對每臺儀表設(shè)置定制預(yù)處理單元，每臺儀表從各自的預(yù)處理裝置中取樣，任何一臺儀表預(yù)處理故障均不會影響到其它儀表的正常工作。預(yù)處理單元具有如下特點： 水樣代表性：本預(yù)處理對水樣先進行粗過濾（500um）過濾去除水中的大顆粒，經(jīng)過濾后的水樣進入樣品罐，該處理方式能在滿足儀表對水樣需求的同時，充分保證水樣的代表性。 自動清洗：能通過通入自來水、除藻介質(zhì)、加壓清潔水流和壓縮空氣對配水管路自動反沖洗。系統(tǒng)具備足夠的反沖洗能力，保證管道內(nèi)無泥沙、無藻、管壁無附著物。每次測量任務(wù)，系統(tǒng)均會對預(yù)處理進行自動清洗。系統(tǒng)反沖清洗的操作，可以通過現(xiàn)場或遠程進行自動或手動控制。 過濾器維護周期長：由于設(shè)置自動清洗功能，維護周期超過兩個月。 水樣預(yù)處理系統(tǒng)的自動運行及定時反吹應(yīng)由采集控制系統(tǒng)控制的，并能夠在現(xiàn)場中心站計算機的控制畫面中通過指令來切換預(yù)處理系統(tǒng)運行狀態(tài)。 樣品杯液位檢測功能：預(yù)處理水罐樣品側(cè)安裝有液位檢測探針，通過液位繼電器可實現(xiàn)對水罐內(nèi)液位的檢測，并將液位信息傳輸給相應(yīng)的分析儀表。 器件可靠性：水樣進水閥采用小型低功耗電動球閥，電動球閥對污水獨特的適應(yīng)性確保了系統(tǒng)進水的可靠性，不會產(chǎn)生堵塞和漏水情況；自來水進水閥采用國外知名品牌CKD小型電磁閥，具有體積小、性能穩(wěn)定的優(yōu)點。排水電磁閥采用CKD管夾閥，其獨特的工作原理能保證閥門對污水的良好的適應(yīng)性，污水不會對閥體產(chǎn)生污染，同時也不會出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)緊湊、美觀：預(yù)處理單元整體結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)備集成度高，能極大地方便工程安裝和維護；預(yù)處理單元采用與儀表相同規(guī)格的安裝機柜，結(jié)構(gòu)上與儀表協(xié)調(diào)，外觀美觀。2.1.3.2.3.4 配水系統(tǒng)清洗設(shè)計針對多參數(shù)測量池和沉淀池等預(yù)處理裝置設(shè)置水、氣等自動清洗功能，通過PLC控制系統(tǒng)對其實現(xiàn)周期/定點清洗功能。增壓清洗水和壓縮空氣通過對測量池和沉淀池曝氣頭實現(xiàn)對罐體的清洗功能。配水系統(tǒng)流路預(yù)留23個規(guī)格DN20的流路接口，提供系統(tǒng)需要進行儀表擴展時所需的水路接口。系統(tǒng)總體配水及預(yù)處理流路均設(shè)置大量的活接，便于系統(tǒng)拆卸和清洗。2.1.3.3 系統(tǒng)清洗及輔助功能設(shè)計水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)配水單元配置有清洗和殺菌除藻功能，對自來水壓力小于2bar的場合配置清洗水增壓泵。該單元模塊可以實現(xiàn)對以下管路部分及設(shè)備的清洗和除藻類功能：1) 系統(tǒng)采水管路部分2) 多參數(shù)測量池3) 沉砂池4) 沉砂池至NH3N等其它分析儀之間配水管路5) 預(yù)處理樣品杯除五參數(shù)分析儀外，清洗自來水、壓縮空氣和臭氧均不直接與分析儀表接觸，不會對分析儀表產(chǎn)生損壞。同時，對管路及設(shè)備的清洗除藻按照管路除藻、清水清洗、壓縮空氣吹掃的順序進行，可有效避免臭氧及清水在管路及設(shè)備中的殘留，從而不會對分析儀表分析結(jié)果產(chǎn)生影響。2.1.3.3.1 系統(tǒng)清洗清洗系統(tǒng)定時啟動或者根據(jù)用戶的需要啟動清洗操作，分別對室內(nèi)進樣管路、多參數(shù)管路、室外取水管路以及沉砂池進行清洗。結(jié)合壓縮空氣系統(tǒng)，將壓縮空氣和清水混和，實現(xiàn)高壓氣泡擦洗，可將管壁附著的泥沙、藻類等清洗掉。清洗單元需要用戶在站房提供自來水入戶或者提供井水（現(xiàn)場條件滿足）。壓縮空氣為管路的反吹清洗、過濾器清洗提供高壓氣源?？諌簷C推薦選用PUMA公司的OD1012型無油空壓機。該空壓機可以設(shè)定壓力的上限和下限，不需要單獨的控制信號，維護量很低。當儲氣罐中壓力高于設(shè)定上限時，空壓機自動切斷電源；在供氣時，儲氣罐內(nèi)壓力逐漸降低，當壓力低于設(shè)定下限時，空壓機自行啟動，重新為儲氣罐加氣。空壓機2.1.3.3.2 除藻單元清洗系統(tǒng)配置了高效的除藻裝置，包括臭氧發(fā)生器、射流混和器和相應(yīng)的閥門組成，共三條支路分別用于取水管路（取水口至水池）的除藻、五參數(shù)管路除藻以及室內(nèi)進樣管路除藻，通過控制系統(tǒng)控制的電磁閥實現(xiàn)管路切換。對于一般的除藻過程，清水經(jīng)增壓泵提壓后進入射流混和器，與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧在射流混和器中充分混和，然后通過控制系統(tǒng)的控制分別進入三條支路。管道充滿后，溶解有臭氧的清水在管路中停留一定的時間，使臭氧與管壁附著的藻類充分接觸，之后用清水沖洗管道。臭氧發(fā)生器2.1.3.3.3 廢液收集配水單元不能對環(huán)境造成污染。對分析單元排放的廢液應(yīng)當回收處理。本系統(tǒng)設(shè)置統(tǒng)一的廢液收集裝置，定期對各分析單元排出的廢液進行收集。當廢液收集裝置中廢液接近滿容量時，系統(tǒng)自動告警，則將廢液收集后移交專門的相關(guān)部門進行統(tǒng)一處理。2.1.3.4 擴展性設(shè)計為保證系統(tǒng)監(jiān)測項目的擴充需要，配水管路預(yù)留4個DN20的UPVC管路接口，用以連接分析儀表預(yù)處理模塊，從而擴展系統(tǒng)分析儀表配置。2.1.4 輔助系統(tǒng)方案輔助系統(tǒng)是保證水質(zhì)自動業(yè)主正常穩(wěn)定運行不可獲缺的重要組成部分。輔助系統(tǒng)包括突發(fā)事件采樣系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)。2.1.4.1 自動采樣方案系統(tǒng)配備水質(zhì)自動采樣器，可實現(xiàn)突發(fā)事件自動采樣，定時等多種采樣方式采樣。具有如下優(yōu)點： 獨立性：可自動定量采樣。 配套性：可進行定比例、定時、定量采樣以及突發(fā)事件外部觸發(fā)采樣。 采樣泵采用高性能蠕動泵、步進電機驅(qū)動，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，準確無振動，噪聲小。2.1.4.2 系統(tǒng)配電設(shè)計配備UPS和三相穩(wěn)壓電源，功率應(yīng)保證業(yè)主內(nèi)各自動分析儀在斷電時能繼續(xù)完成本次測量周期。系統(tǒng)采用TN-S配電系統(tǒng)，主要配電方式為市電供電，市電經(jīng)三相交流穩(wěn)壓源穩(wěn)壓后分別給空調(diào)、UPS及泵閥供電。經(jīng)UPS整流、逆變及濾波處理后的電源給工控機、分析儀表和控制系統(tǒng)供電。2.1.4.2.1 UPS本系統(tǒng)工控系統(tǒng)和分析儀表系統(tǒng)總功率在600W左右，根據(jù)功率要求，本系統(tǒng)配置山特公司生產(chǎn)的在線式C1KS型號UPS，對系統(tǒng)起停電保護作用。該UPS保證了系統(tǒng)在斷電狀態(tài)下能保存及傳輸數(shù)據(jù)，并繼續(xù)完成本次測量周期。該UPS不間斷電源具有正弦波、斷電保護、自動恢復、過載保護、故障診斷記錄功能。恢復供電后，系統(tǒng)能自動恢復工作。其技術(shù)參數(shù)如下： 額定容量：6KVA 輸入電壓：115300VAC 輸入功率因數(shù)：0.98 輸入電壓：220（12%）V 負載功率因數(shù)：0.8 電池：48A*H 16節(jié) 轉(zhuǎn)換時間：零轉(zhuǎn)換 外觀尺寸：1453552202.1.4.2.2 三相交流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)采用單相電供電，由于水質(zhì)自動業(yè)主基本設(shè)在較為偏僻的地方，可能采用的是農(nóng)電網(wǎng)絡(luò)，電壓不穩(wěn)將對系統(tǒng)帶來十分重大的打擊。在配備UPS的同時，系統(tǒng)總電源配備型號為TNS-30三相交流穩(wěn)壓電源。其性能指標如下： 輸入電壓：三相280430V 輸出電壓：三相3803%V 調(diào)整時間：小于1S（輸入電壓變化小于10%） 效率：大于90% 環(huán)境溫度：-540 相對濕度：小于90%2.1.5 控制系統(tǒng)方案2.1.5.1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計2.1.5.1.1 系統(tǒng)設(shè)計思路 充分保證現(xiàn)場業(yè)主連續(xù)、可靠和安全運行，統(tǒng)一協(xié)調(diào)各設(shè)備及儀表的關(guān)系，實現(xiàn)對現(xiàn)場端儀表及設(shè)備的控制功能。 本系統(tǒng)建立一套標準化、先進、完整的反控指令集。 系統(tǒng)自動化程度高，可實現(xiàn)全范圍的遠程監(jiān)控以及診斷，相應(yīng)及時、控制準確、預(yù)警可靠；日常運維實現(xiàn)信息化管理； 系統(tǒng)與各分析儀表之間實現(xiàn)全數(shù)字化通訊，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確采集和儀器反控功能；2.1.5.1.2 系統(tǒng)控制原理現(xiàn)場控制單元由工控機監(jiān)視，PLC控制；控制柜以及執(zhí)行元件構(gòu)成。PLC控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的程序負責完成系統(tǒng)采水配水控制，啟動測試、超標自動留樣，清洗、除藻、反沖洗等一系列的動作。同時可以監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)對系統(tǒng)動作做相應(yīng)的調(diào)整，確保水質(zhì)自動站自身的穩(wěn)定運行。控制系統(tǒng)原理圖見下圖：2.1.5.1.3 系統(tǒng)總體構(gòu)架控制系統(tǒng)由工控機、可編程邏輯控制器、總空氣開關(guān)、各儀表設(shè)備空氣開關(guān)、接觸器、直流電源、繼電器和接線端子等部分組成。系統(tǒng)控制單元采用西門子PLC作為系統(tǒng)邏輯控制器，并結(jié)合繼電器、接觸器等器件實現(xiàn)對外部泵閥及輔助設(shè)備的控制功能；控制系統(tǒng)采用工控機對系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控，包括對系統(tǒng)任務(wù)控制、各種信號的采集的控制以及數(shù)據(jù)的上傳等。各智能儀表通過RS232/485數(shù)字鏈路與PLC進行通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、儀表狀態(tài)的采集與儀表反控。2.1.5.1.4 控制柜及布線圖控制柜采用標準網(wǎng)絡(luò)機柜（8008002000mm），外觀為白色，整體美觀大方。四側(cè)門均可以打開，方便安裝和檢修。其中前門為玻璃門。內(nèi)部布線強弱電隔離，避免電磁干擾。機柜前面用盲板遮擋，使機柜整齊美觀。2.1.5.1.5 現(xiàn)場控制軟件功能現(xiàn)場控制軟件包含系統(tǒng)管路圖及實時狀態(tài)顯示，儀器狀態(tài)及實時數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)查詢/導出/自動備份功能、參數(shù)設(shè)置功能、報警信息顯示、手工及單一控制功能、系統(tǒng)及儀器歷史運行狀態(tài)顯示、操作提示功能、用戶管理功能等。u 實時組態(tài)畫面，動態(tài)顯示工藝流程。在系統(tǒng)中的每個流程環(huán)節(jié)都加裝高靈敏度傳感器（水壓傳感器、水位傳感器、溫濕度傳感器）。通過這些傳感器實時監(jiān)測每個流程的工作狀態(tài)并及時反饋到工控系統(tǒng)畫面上，在工控系統(tǒng)畫面上以動態(tài)的顯示效果準確的反映出當前各輔助變量的數(shù)值。u 系統(tǒng)控制支持自動模式、手動模式和遠程控制。自動模式下系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的程序自動運行，無需人工干預(yù)，自動運行時系統(tǒng)的測試頻次、反沖洗頻次等都可以在現(xiàn)場或者遠程進行設(shè)置。現(xiàn)場維護時啟動手動模式，此時系統(tǒng)只有在現(xiàn)場維護人員手動啟動下才進行相關(guān)的操作。遠程模式下可在遠程控制系統(tǒng)，啟動測試、參數(shù)設(shè)置、反沖洗、遠程采樣等操作。u 用戶可以根據(jù)需要，自行設(shè)置采樣時間、清洗頻次等參數(shù)。u 良好的可擴充性?？刂茊卧捎媚K化設(shè)計，采用的設(shè)備可擴展并且已經(jīng)預(yù)留擴展接口，可方便系統(tǒng)將來升級。u 系統(tǒng)運行支持連續(xù)模式和間歇模式，兩種模式可以自由切換。連續(xù)模式下采水泵24小時不間斷抽取源水，系統(tǒng)可隨時啟動測試。間歇模式下系統(tǒng)只有在測試狀態(tài)下才啟動采水泵，其他待機時間都處于停止狀態(tài)。間歇模式狀態(tài)系統(tǒng)的功耗低。用戶可以根據(jù)需要自行切換運行模式。u 系統(tǒng)反沖清洗工藝支持單獨水洗、高壓空氣擦洗、水氣混合洗、除藻等。u 對自動站控制系統(tǒng)和分析儀器的工作狀態(tài)及分析流程進行參數(shù)設(shè)置，并記錄。u 對儀器的分析結(jié)果進行采集，處理和存儲。u 響應(yīng)遠程中心站對現(xiàn)場各種參數(shù)的狀態(tài)顯示，并可根據(jù)權(quán)限進行參數(shù)修改和控制功能等。u 響應(yīng)遠程中心站對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的下載（實時和歷史數(shù)據(jù)）。u 數(shù)據(jù)采集與傳輸須完整、準確、可靠,采集值與儀器測量值誤差小于儀器量程的1%。2.1.5.1.6 數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計思路：數(shù)據(jù)采集控制單元安裝了基站軟件工控機、數(shù)據(jù)采集模塊、采用了基于PLC的控制系統(tǒng)，使得系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)采用基于國內(nèi)最先進的組態(tài)軟件，數(shù)據(jù)存儲采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL Server2008。子站控制系統(tǒng)可以與中心站管理系統(tǒng)保持一致，能夠?qū)崿F(xiàn)與中心站的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的無縫銜接。功能介紹：數(shù)據(jù)采集模塊以現(xiàn)場監(jiān)控軟件包為核心，配合模擬量和數(shù)字量采集模塊、串口模塊、485232模塊實現(xiàn)監(jiān)控功能。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)自動保存功能，子站斷電后數(shù)據(jù)能自動保存，能儲存一年以上的原始數(shù)據(jù)，子站數(shù)據(jù)具有自動備份功能，同時保存相應(yīng)時期發(fā)生的有關(guān)校準、斷電及其它狀態(tài)事件記錄。系統(tǒng)成熟、穩(wěn)定，平均無故障時間大于1000小時。系統(tǒng)開放性好，通過增加設(shè)備驅(qū)動可接入不同類型的自動分析設(shè)備。系統(tǒng)采用RS485/MODBUS總線與設(shè)備通信，保證系統(tǒng)具有良好的可擴展性，總線設(shè)備“即插即用”，擴展方便?？蛇h程設(shè)置系統(tǒng)的采樣周期（224次/天）；還具備以下功能：各單元設(shè)備控制參數(shù)的遠程控制功能；控制單元時鐘與分析單元的時鐘能匹配；斷電、斷水或設(shè)備故障時的安全保護性操作；系統(tǒng)的自動啟動和自動恢復功能；各單元設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)的顯示；數(shù)據(jù)傳輸方式兼容我國站現(xiàn)有的VPN數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議必須兼容我國現(xiàn)有中心軟件的通信協(xié)議。2.1.5.1.7 軟件配置選型及技術(shù)指標u 操作系統(tǒng)：Windows XP/2000 Professionalu 組態(tài)軟件：WinCCu 數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Server，可存儲1年以上數(shù)據(jù)u 數(shù)據(jù)采集軟件：水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)2.1.5.1.8 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理功能u 系統(tǒng)可以將執(zhí)行器的動作和傳感器反饋在工控系統(tǒng)界面上，界面可以實時的顯示系統(tǒng)流程，并能夠在界面上顯示自動站所有的操作。u 系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)易于擴充，并為以后預(yù)留了可擴充接口，網(wǎng)絡(luò)具有升級能力。u 自動控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，可以在現(xiàn)場及遠程進行人工控制。u 系統(tǒng)具備有自動分類報警功能。u 水站采用系統(tǒng)軟件進行數(shù)據(jù)的采集、控制與傳輸，系統(tǒng)軟件需具備通用性強，可擴展性強，維護方便的特點。軟件系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，實現(xiàn)監(jiān)控中心和終端對系統(tǒng)的使用和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享。u 子站斷電后數(shù)據(jù)能自動保存，能儲存一年以上的原始數(shù)據(jù)。子站數(shù)據(jù)具有自動備份功能，同時保存相應(yīng)時期發(fā)生的有關(guān)校準、斷電及其它狀態(tài)事件記錄。u 系統(tǒng)具有安全防護功能，具有數(shù)據(jù)加密功能，并采用金字塔式權(quán)限約束，在進入系統(tǒng)時需確認身份，使其可使用相應(yīng)的操作。u 軟件可維護性強，開放源碼，出現(xiàn)故障時可對源碼進行修改。u 16通道以上模擬量采集功能；u 現(xiàn)場控制器數(shù)據(jù)采集采用總線通訊與模擬量采集相結(jié)合的方式，當總線通訊有故障時可自動轉(zhuǎn)換為模擬量采集。u 采用RS232/RS485 MODBUS總線方式采集儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)以及校準數(shù)據(jù)，給儀器發(fā)出控制指令等，也可采用420mA模擬量進行數(shù)據(jù)采集。通過通用的通訊接口采集實時數(shù)據(jù)并存儲，數(shù)據(jù)傳輸之間采用開放的通訊協(xié)議和標準數(shù)據(jù)傳輸方式，控制中心對各數(shù)據(jù)進行權(quán)限設(shè)置。u 內(nèi)置WebServer，B/S架構(gòu)，能遠程通過網(wǎng)絡(luò)訪問水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程狀態(tài)監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置。u 系統(tǒng)能根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)和報警信號值，并結(jié)合環(huán)境參數(shù)自動判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性、有效性，處理后的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫中保存。系統(tǒng)可以預(yù)定義數(shù)據(jù)報警上下限屬性值，采集到的實時數(shù)據(jù)如果超越報警上下限，系統(tǒng)自動進行報警，并對報警自動分類。另外，這些報警信息同時發(fā)送到監(jiān)控中心，由中心監(jiān)控軟件進行接收和處理。數(shù)據(jù)采集與傳輸完整、準確、可靠，采集值與測量值誤差1%，系統(tǒng)連續(xù)運行時數(shù)據(jù)捕捉率大于99%以上。u 斷電后能自動保護歷史數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置，繼電后可繼續(xù)工作12小時以上。u 本站采用水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集、控制和傳輸，系統(tǒng)軟件具有通用性強，可擴展性強，維護方便的特點。2.1.5.1.9 現(xiàn)場監(jiān)控軟件 停電保護和后備：系統(tǒng)必須能夠在斷電時保存系統(tǒng)參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，在來電時自動恢復系統(tǒng)。推薦配置相應(yīng)的后備電源系統(tǒng)，保證系統(tǒng)斷電后通訊部分仍維持運行12小時，來完成異常事