在線自動監(jiān)測系統(tǒng)課件

第八章在線自動監(jiān)測系統(tǒng)

第一節(jié)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)

第二節(jié)空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)

第八章在線自動監(jiān)測系統(tǒng)

第一節(jié)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)

第1第一節(jié)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)關(guān)鍵典型案例自動分析儀器簡介第一節(jié)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)基本概念2水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動測量技術(shù)，自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測體系。1.什么是水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)？

一、基本概念水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現(xiàn)代3實施水質(zhì)自動監(jiān)測，可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，達到及時掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況、預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故、解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛、監(jiān)督總量控制制度落實情況、排放達標情況等目的。2水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的主要作用

實施水質(zhì)自動監(jiān)測，可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，達到4A.一套完整的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)能連續(xù)、及時、準確地監(jiān)測目標水域的水質(zhì)及其變化狀況。B.中心控制室可隨時取得各子站的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計、處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，可打印輸出日、周、月、季、年平均數(shù)據(jù)以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各種監(jiān)測、統(tǒng)計報告及圖表（棒狀圖、曲線圖、多軌跡圖、對比圖等），并可輸入中心數(shù)據(jù)庫或上網(wǎng)。3水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的功能

A.一套完整的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)能連續(xù)、及時、準確地監(jiān)測目標水5C.收集并可長期存儲指定的監(jiān)測數(shù)據(jù)及各種運行資料、環(huán)境資料備檢索。D.系統(tǒng)具有監(jiān)測項目超標及子站狀態(tài)信號顯示、報警功能，自動運行，停電保護、來電自動恢復(fù)功能，維護檢修狀態(tài)測試，便于例行維修和應(yīng)急故障處理等功能。3水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的功能

C.收集并可長期存儲指定的監(jiān)測數(shù)據(jù)及各種運行資料、環(huán)境資料備61.系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)關(guān)鍵水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由一個中心監(jiān)測站和若干個固定監(jiān)測子站組成，如圖所示。1.系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)關(guān)鍵水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由一個中心71—污水處理場

1-污水處理場；2-污水處理場監(jiān)測站；3-污染源監(jiān)測站；4-河川監(jiān)測站；5-數(shù)據(jù)處理裝置、磁盤磁帶裝置；6-通信裝置；7-輸入輸出打字機；8-CRI；9—通信打字機；10—操作臺；11—顯示盤；12—行式打字機；13—繪圖機；14—數(shù)據(jù)傳送裝置1—污水處理場1-污水處理場；2-污水處理場監(jiān)測站；3-污81.系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)關(guān)鍵水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由一個中心監(jiān)測站和若干個固定監(jiān)測子站組成，如圖所示。中心站通過衛(wèi)星和電話撥號兩種通訊方式實現(xiàn)對各子站的實時監(jiān)視、遠程控制及數(shù)據(jù)傳輸功能，托管站也可以通過電話撥號方式實現(xiàn)對所托管子站的實時監(jiān)視、遠程控制及數(shù)據(jù)傳輸功能，其他經(jīng)授權(quán)的相關(guān)部門可通過電話撥號方式實現(xiàn)對相關(guān)子站的實時監(jiān)視和數(shù)據(jù)傳輸功能。1.系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)關(guān)鍵水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由一個中心9(1)由一臺或多臺小型的多參數(shù)水質(zhì)自動分析儀（如：常規(guī)五參數(shù)分析儀）組成的子站（多臺組合可用于測量不同水深的水質(zhì)）。其特點是儀器可直接放于水中測量，系統(tǒng)構(gòu)成靈活方便。(2)固定式子站：為較傳統(tǒng)的系統(tǒng)組成方式。其特點是監(jiān)測項目的選擇范圍寬。(3）流動式子站：一種為固定式子站儀器設(shè)備全部裝于一輛拖車(監(jiān)測小屋)上，可根據(jù)需要遷移場所，也可認為是半固定式子站。其特點是組成成本較高。2.子站構(gòu)成的3種方式：

(1)由一臺或多臺小型的多參數(shù)水質(zhì)自動分析儀2.子站10（1）高質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)備；（2）完備的系統(tǒng)設(shè)計；（3）嚴格的施工管理；（4）負責(zé)的運行管理。3.一個高可靠性水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，必須同時具備4個要素：（1）高質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)備；3.一個高可靠性水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)114、水質(zhì)自動監(jiān)測的技術(shù)關(guān)鍵（1）采水單元：（2）配水單元：（3）分析單元：（4）控制單元（5）子站站房及配套設(shè)施：4、水質(zhì)自動監(jiān)測的技術(shù)關(guān)鍵（1）采水單元：12三、典型案例

廣州市城市污水處理在線監(jiān)測系統(tǒng)

三、典型案例13在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹廣州市城市污水處理廠在線監(jiān)測系統(tǒng)項目是依據(jù)穗計城[2004]96號文精神立項的，其主要宗旨是要加強對建成的大型城市污水處理廠的運行情況實施動態(tài)的監(jiān)督管理。本項目由湖南力合科技發(fā)展有限公司承建，廣州宏元建設(shè)工程咨詢有限公司監(jiān)理。本項目監(jiān)測對象是大坦沙（1、2、3期）、獵德（1期、2期）和瀝滘（1期）等污水處理廠的進出水水質(zhì)狀況和水處理量。本系統(tǒng)項目是一套含水質(zhì)自動分析儀及水樣預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集、控制、遠程監(jiān)控于一體的在線全自動監(jiān)控系統(tǒng)。工程結(jié)合現(xiàn)代通訊技術(shù)，并利用無線網(wǎng)橋、GPRS、局域網(wǎng)等形式，實時的將儀器的測量結(jié)果，系統(tǒng)運行狀況，各臺儀器的運行狀況，系統(tǒng)日志，系統(tǒng)故障，儀器故障等信息自動傳送到廠級中心，廠級中心通過ADSL的方式上傳到中心站。各個監(jiān)測子站可接受中心站（或廠級中心）所發(fā)來的各種指令，實時的對監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備進行遠程控制.廠級中心可以同時向市政園林局、市環(huán)保局、各污水處理廠傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，實施資源共享。系統(tǒng)還包括WEB數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)、運營輸出端口，可以方便實現(xiàn)移動辦公，同時為第三方運營提供技術(shù)支持。系統(tǒng)工程包括中心管理平臺、三個廠級中心及各個污水處理廠進、出口水質(zhì)水量在線監(jiān)測共8個監(jiān)測基站，主要監(jiān)測指標包括：流量、總磷、總氮、氨氮、化學(xué)需氧量、懸浮物，其中水量監(jiān)測數(shù)據(jù)從污水處理廠現(xiàn)有的電磁流量計的監(jiān)測儀表獲得。在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹廣州市城市污水處理廠在線監(jiān)測系統(tǒng)項目14

1、基礎(chǔ)工程介紹2、監(jiān)測基站介紹1）集成方案特點2）基站構(gòu)成3）基站組成單元3、軟件控制管理系統(tǒng)1）系統(tǒng)構(gòu)成2）基站控制管理系統(tǒng)3）中心管理平臺4）運營維護系統(tǒng)5）WEB發(fā)布系統(tǒng)

151、基礎(chǔ)工程介紹本項目的基站站房建設(shè)都是圍建和新建，占地面積最小為30平方米，最大為80平方米，共8個站點站房的建設(shè)。其中大坦沙一二期出水和瀝窖出水站房為新建，一樓為在線監(jiān)測站房，二樓為廠級中心；其他為圍建工程，都為單層。1、基礎(chǔ)工程介紹本項目的基站站房建設(shè)都是圍建和新建，占地面積16大坦沙一二期出水站點大坦沙一二期出水站點17瀝窖出水站點瀝窖出水站點18大坦沙一二期進口站點大坦沙一二期進口站點192、監(jiān)測基站介紹2、監(jiān)測基站介紹20監(jiān)測基站的在線自動運行是以現(xiàn)場PLC為控制中樞，以裝有水質(zhì)在線監(jiān)測基站管理系統(tǒng)軟件的工業(yè)控制計算機為管理核心，配以所需單元組成為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和狀態(tài)反饋，設(shè)計在各單元管路的關(guān)鍵部位加裝壓力傳感、液位開關(guān)、溫度開關(guān)、溫濕度傳感等，組成一個帶反饋信息的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有自動清洗濾芯和自動氣洗取水管道的功能，保證儀器的正常運轉(zhuǎn)?？梢圆捎枚喾N不同的傳輸方式，站點實時在線，實時自動上報站點的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行參數(shù)，支持中心的各種控制命令，包括緊急監(jiān)測等、遠程校準等。集成方案特點監(jiān)測基站的在線自動運行是以現(xiàn)場PLC為控制中樞，以裝有水質(zhì)在21監(jiān)測基站構(gòu)成系統(tǒng)主要包括：監(jiān)測基站管理系統(tǒng)PLC控制單元水樣采集單元水樣預(yù)處理單元在線監(jiān)測儀管路清洗、除藻單元電力保證單元防雷設(shè)計輔助單元圖為大坦沙污水處理廠水質(zhì)水量在線監(jiān)測一二期出水口監(jiān)測基站儀器布局正面監(jiān)測基站構(gòu)成圖為大坦沙污水處理廠水質(zhì)水量在線監(jiān)測一二期出水口22圖為大坦沙三期進水口監(jiān)測基站儀器布局實物圖

該站點集成了湖南力合、美國哈希等不同國家和生產(chǎn)廠級的儀器設(shè)備。圖為大坦沙三期進水口監(jiān)測基站儀器布局實物圖該站點集23圖中為獵德監(jiān)測站點進口布局獵德站點一個站房內(nèi)有進水和出水兩套在線監(jiān)測系統(tǒng)。圖中門內(nèi)間為水樣預(yù)處理系統(tǒng)單元。圖中為獵德監(jiān)測站點進口布局獵德站點一個站房內(nèi)有進水和出水兩套24由于水質(zhì)自動監(jiān)測站是一個涉及到高科技精密儀器及遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?，因此必須考慮采取防雷措施以避免造成系統(tǒng)儀器或線路損壞，本工程的防雷措施共分為三種：系統(tǒng)電源防雷、通訊線路防雷、儀器本身防雷：如圖示為現(xiàn)場RTU柜，內(nèi)含DXH01-F（S）/3+1型專用電源防雷器：防雷設(shè)計由于水質(zhì)自動監(jiān)測站是一個涉及到高科技精密儀器及遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)?5電力保證單元是直接為基站提供符合要求的電力，包括總配電箱、電源穩(wěn)壓及停電保證（UPS電源）等部分，如圖為三相穩(wěn)壓電源與UPS不間斷電源實物圖：電力保證單元電力保證單元是直接為基站提供符合要求的電力，包括總配電箱26在線監(jiān)測儀器氨氮在線分析儀在線監(jiān)測儀器氨氮在線分析儀27LFCOD-2002型化學(xué)需氧量分析儀LFTN-DW2001型總氮在線分析儀LFNH3-DW2001型氨氮在線分析儀LHTP-DW2001型總磷在線分析儀化學(xué)需氧量采用微波方式對被測水樣進行消解處理，快速高效.在線監(jiān)測儀LFCOD-2002型化學(xué)需氧量分析儀化學(xué)需氧量采用微波方式28懸浮物分析儀懸浮物分析儀29總磷在線分析儀在線監(jiān)測儀器總磷在線分析儀在線監(jiān)測儀器303、軟件控制管理系統(tǒng)3、軟件控制管理系統(tǒng)31軟件控制管理系統(tǒng)根據(jù)本系統(tǒng)工程的特殊性和保證本系統(tǒng)工程的正常運行，設(shè)計和開發(fā)了多級控制管理和查詢系統(tǒng)

基站控制系統(tǒng)中心管理平臺WEB發(fā)布系統(tǒng)運營維護系統(tǒng)

軟件控制管理系統(tǒng)根據(jù)本系統(tǒng)工程的特殊性和保證本系統(tǒng)工程32基站管理系統(tǒng)

是在線監(jiān)測基站的運行管理中心系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)查詢、管理設(shè)置、儀器控制、遠程通訊、其它選項等功能。

自動上報基站的監(jiān)測數(shù)據(jù)、基站運行日志、系統(tǒng)運行日志、儀器狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)等。

可以實現(xiàn)遠程參數(shù)設(shè)置、遠程控制、遠程校準、緊急監(jiān)測等多項反向控基站管理系統(tǒng)是在線監(jiān)測基站的運行管理中33

水質(zhì)在線監(jiān)測中心管理平臺是水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的上層管理軟件，它通過運用先進的通訊技術(shù),高效強大的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以準確、實時、快速的與遠程基站進行通訊，是整個系統(tǒng)實現(xiàn)管理、控制、分析、遠程維護等的指揮中心。其安裝在監(jiān)測中心的服務(wù)器上，如圖為平臺的主界面.水質(zhì)在線監(jiān)測中心管理平臺水質(zhì)在線監(jiān)測中心管理平臺是水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的上層管理軟件34主要功能特點用戶管理為保證系統(tǒng)的有效和安全設(shè)置三級用戶登錄管理運行設(shè)置包括登陸設(shè)置、操作痕跡設(shè)置、通信設(shè)置管理設(shè)置提供了地區(qū)、行政區(qū)的添加、修改及刪除操作及設(shè)置指定參數(shù)在指定行業(yè)的地方標準等內(nèi)容數(shù)據(jù)采集監(jiān)測站點的數(shù)據(jù)一般為自動上報模式，同時平臺提供了一個主動調(diào)閱檢測基站數(shù)據(jù)的功能，可調(diào)閱某具體排放口的日志和數(shù)據(jù)站點監(jiān)控實現(xiàn)遠程對監(jiān)測基站進行全面的控制報警設(shè)置包括濃度超標、故障兩種報警內(nèi)容的設(shè)置數(shù)據(jù)查詢包括日志查詢、數(shù)據(jù)查詢、對比查詢、排放量查詢等功能報表輸出可以按照要求的格式對數(shù)據(jù)進行匯總后報表打印輸出主要功能特點用戶管理35如圖為水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的運營維護輸出端口，維護中心可以及時了解系統(tǒng)的運行情況，對出現(xiàn)的問題在第一時間解決。同時也作為數(shù)據(jù)共享和查選的終端軟件，管理中心可以根據(jù)用戶的不同而授權(quán)。

運營維護系統(tǒng)如圖為水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的運營維護輸出端口，維護中心可以及36WEB信息發(fā)布系統(tǒng)

信息綜合管理發(fā)布系統(tǒng)是一個大型的WEB管理平臺，輕松實現(xiàn)對整個管轄范圍內(nèi)的監(jiān)測站的監(jiān)測情況及運行狀態(tài)進行查詢、對相關(guān)信息進行配置等?？梢詫崿F(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、日志查詢、曲線分析，并記錄操作痕跡。適應(yīng)于非管理人員查詢?nèi)缟蠄D所示，即web登錄界面

WEB信息發(fā)布系統(tǒng)信息綜合管理發(fā)布系統(tǒng)是一個37四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀2、BOD3、TOD4、高錳酸鹽指數(shù)5、溶解氧6、濁度7、電導(dǎo)率8、水溫監(jiān)測儀器9、pH監(jiān)測儀四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀388水溫監(jiān)測儀器水溫自動測量原理示意圖8水溫監(jiān)測儀器水溫自動測量原理示意圖39四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀2、BOD3、TOD4、高錳酸鹽5、溶解氧6、濁度7、電導(dǎo)8、水溫監(jiān)測儀器9、pH監(jiān)測儀四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀409pH監(jiān)測儀pH連續(xù)自動測定原理示意圖9pH監(jiān)測儀pH連續(xù)自動測定原理示意圖41四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀2、BOD3、TOD4、高錳酸鹽5、溶解氧6、濁度7、電導(dǎo)8、水溫監(jiān)測儀器9、pH監(jiān)測儀四、自動分析儀器簡介1、常規(guī)五參數(shù)分析儀42第二節(jié)空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)

第二節(jié)空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)43一、空氣自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)概述1．定義：空氣自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是一套區(qū)域性的空氣質(zhì)量實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。2．作用：對一個地域內(nèi)空氣進行多點的同時連續(xù)測定，準確地掌握該區(qū)的空氣污染狀況。一、空氣自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)概述1．定義：443．組成：

由一個中心站控制若干個子站。

自動連續(xù)監(jiān)測子站包括：①取樣裝置②污染監(jiān)測儀器③數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)④數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3．組成：45大氣自動監(jiān)測中心站大氣自動監(jiān)測中心站46大氣自動監(jiān)測地面站大氣自動監(jiān)測地面站474．工作過程：