浙江省地表水水质水量自动监测系统工程建设方案（合集五篇）

第一篇：浙江省地表水水质水量自动监测系统工程建设方案

浙江省地表水水质水量自动监测系统工程建设方案

目录

1、总论...............................................1 1.1项目概况.............................................1 1.2编制单位概况........................................1 1.3项目编制依据和编制内容..............................3 1.4项目主要技术经济指标................................4 1.5主要结论.............................................5

2、项目建设必要性.......................................6 2.1水质、水量监测系统现状..............................6 2.2项目建设的必要性....................................7

3、建设目标、原则、范围和内容...........................10 3.1建设目标............................................10 3.2建设原则............................................10 3.3建设范围............................................11 3.4建设内容及规模.....................................11 3.5站房建设方式.......................................14 3.6水平年..............................................14

4、技术要求及建设条件...................................22 4.1技术要求............................................22 4.2建设条件............................................23

5、初步建设方案........................................25 5.1总体建设方案.......................................25 5.2子站建设方案.......................................26 5.3中心站远程控制系统建设方案.........................29 5.4主要仪器设备.......................................29 6、项目实施进度和组织管理..............................31 6.1项目实施进度.......................................31 6.2项目组织管理.......................................32

7、投资估算与资金筹措..................................33 7.1投资估算...........................................33 7.2资金筹措计划.......................................34

8、社会效益分析........................................36 附图浙江省地表水水质水量自动监测站分布图

1、总论 1.1项目概况

项目名称浙江省地表水水质水量自动监测系统工程建设方案。项目地点位于浙江省境内的主要江河重要控制节点、重要引调水源取水口、重要水功能区控制断面、重要饮用水水源地和重要水库和湖泊等。

报告编制单位浙江省水文局。

建设内容及规模建设96个地表水水质水量自动监测系统工程。建设内容主要包括设备购臵、站房及辅助设施建设改造以及数据信息系统升级同时建立配套的质量保证系统、数据传输系统、管理控制系统、综合查询分析系统、数据发布系统和运维管理系统。项目总投资24975万元其中建设费用17000万元运行维护费用7975万元。

资金筹措方案宁波市2425万元全部由地方承担。其余部分由省财政承担14206.5万元、地方财政承担8343.5万元。建设期2015年前建设27个2020年前建设69个。1.2编制单位概况

浙江省水文局持有甲级水文、水资源调查评价、甲级建设项目水资源论证、乙级建设项目水土保持方案编制、丙级勘测设计等资质证书和水环境监测国家级计量认证合格证书及事业单位法人证书。具有固定工作场所4000多平方米工作条件优越内部管理制度健全从1883年设立浙江省第一个水文站点起一直从事水文、水资源调查评价工作并受省水行政主管部门委托行使全省水文行业管理职能。全省水文观测站按观测项目分共有国家基本水文站1305个全省水文站网观测项目齐全布局科学合理站网密度和水文资料质量名列全国前茅。全局现有在职职工106人其中高级专业技术人员38人、中级专业技术人员46人。全省水文系统现有职工605人其中高级专业技术人员75人、中级专业技术人员203人。集水文水资源监测、水文水资源情报预报、水文自动测报系统工程设计与实施、通信工程设计与施工、水文水资源调查评价、水文分析计算、生态与环境分析等专业技术人员于一体技术力量雄厚技术装备先进配备有足够的与水文、水资源调查评价专业活动相适应的仪器设备和国 家认定的水环境监测实验设施及计算机绘图设备等技术装备。1992年10月在浙江省水文局中心实验室建于1978年的基础上成立了浙江省水环境监测中心2004年更名为浙江省水资源监测中心以下简称监测中心。现有省中心和11个市级分中心。其中水利部门的有省中心和杭州、温州、宁波、嘉兴、湖州、金华、台州、丽水8个市级分中心的9个实验室。中心实验室总面积4650平方米其中省中心600平方米、杭州分中心750平方米、嘉兴分中心480平方米、湖州分中心210平方米、金华分中心550平方米、温州分中心370平方米、台州分中心300平方米、宁波分中心600平方米 丽水分中心790平方米。中心1996年通过国家计量认证水利评审组 的首次评审2001、2006、2009年分别通过复查评审2010年通过 国家认监委专项监督检查。另外衢州、舟山、绍兴分中心分别利用用了当地环保、疾控等部门的已经通过计量认证的实验室进行检测工作。中心的主要职责是指导全省江河湖库水质监测工作负责全省水功能区水质监测断面设臵和调整对重要水源地、重点水功能区、行政界河的水量水质进行监测和分析评价承担全省水文水资源调查评价业务承担省级水资源公报、水资源质量通报的编制指导全省监测站网建设和业务技术培训及考核工作。现具备按《生活饮用水卫生标准》GB5750-2006、《水环境检测规范》SL219-98、水质分析方法标准SL7894-1994等国家和行业方法标准向社会提供地表水、地下水、饮用水含天然矿泉水、污水及其再生利用水、大气降水等5类67项参数公证数据的能力。1.3项目编制依据和编制内容 1.3.1编制依据

(1)《中华人民共和国水法》(2)《中华人民共和国环境保护法》(3)《中华人民共和国水污染防治法》

(4)《国务院实行关于最严格水资源管理制度的意见》国发[2012]3号

(5)《浙江生态省建设规划纲要》浙江省人民政府

(6)《中共浙江省委关于推进生态文明建设的决定》浙委„2010‟64号

(7)《浙江省跨行政区域河流交接断面水质监测和保护办法》浙政令第252号(8)《浙江省跨行政区域河流交接断面水质保护管理考核办法试行》浙政办发„2009‟91号

(9)《浙江省水文事业发展“十二五”规划》(10)《浙江省水功能区水质监测规划》

(11)《水文基础设施建设及技术装备标准》SL276-2002(12)《浙江省水功能区、水环境功能区划分方案》(13)《太湖流域水功能区划2010-2030年》(14)《地表水环境质量标准》GB3838-2002(15)《地表水资源质量评价技术规程》SL395-2007(16)《水环境监测规范》SL21998 1.3.2 编制内容

本建设方案以“浙江省地表水水质水量自动监测系统工程”为研究对象着重就项目建设的背景及必要性、功能定位与建设规模、站点选址与建设条件、投资估算与资金筹措等进行研究并提出建设的要求。1.4项目主要技术经济指标 工程主要技术经济指标见表1-1。表1-1

技术经济指标表

1.5主要结论

1.5.1项目建设是必要的

除省环境行政主管部门按照自身需要设立和规划设立的213个水质动态监测站外按照水资源和水功能区动态管理要求全省尚有上百个未建或未规划建设的主要江河重要控制节点、重要引调水源取水口、重要水功能区控制断面、重要饮用水水源地和重要水库和湖泊需要建设和完善地表水水质水量自动监测系统。本项目建设将全面提升我省地表水水质水量动态监测能力为最严格水资源管理和推进我 省生态文明建设提供技术支持并有利于促进公众参与和社会监督以及水资源监测信息的交流与共享。1.5.2项目建设是可行的 1建设条件基本完备

本项目需要新建站的场地条件均能满足要求水、电、通讯等配套设施条件基本具备。

2项目建设方案基本可行

项目建设以水功能区动态监测和科学管理为目的建设方案采取近期和远期相结合符合最严格水资源管理和我省水利发展总体规划要求。

3项目资金筹措方案基本可行

本项目建设资金拟申请省财政资金和项目所在地财政资金。我省近年来逐年加大水利投入建设资金能得到保障。

2、项目建设必要性

2.1水质、水量监测系统现状 2.1.1水利部门现状

经过60年的规划建设我省已基本形成功能基本齐备布局基本合理的各类水量、水质监测站网。到2010年底全省实有水文站67站、水位106站、潮位33站、雨量497站。按测验项目统计流量67处、水潮位206处、雨量672处、悬泥沙站14处、蒸发91处、水质729处、盐度6处、省级报汛站321处、预报断面17处。省水资源监测中心及各地市级分中心有管理、检测人员79人配备各类水质分析仪器设备共331台套。为配合各级水行政主管部门履行《水法》赋予的水功能区水质监测职责在省水利厅部署下浙江省水文局2007年编制了《浙江省水功能区水质监测规划》、2008年编制了《浙江省水功能区水质监测断面调整和布设建设实施方案》明确20082010年全省水功能区水质监测断面布设的具体要求规 经省水利厅批准后正式实施。近年来各市大力组织开展水功能区水质监测工作至2011年底全省水功能区监水质测断面已经达729个。随着水文科技进步全省水文水资源监测设施及技术装备明显改进特别是我省水文体制实行分级管理以后全省各级都加大了对水文的投入水文测验仪器设备的自动化、现代化水平上了一个新的台阶。全省已建成水情遥测站3000余个引进了和配备了多普勒剖面流速仪、自动测流缆道、超声波测流仪、电波测流仪、全站仪和流动注射等测验、分析仪器设备大量推广使用雨量、水位的模块存储技术计算机技术应用于水文的各个领域水文系统固定资产总值达17800万元。

总体而言我省对水资源量的监测相对完善水资源总量和其时空变化能够准确掌握而对水资源质的监测明显落后全省水利系统水质自动监测站建设尚属起步阶段目前只在钱塘江和运河建设了两处水质自动监测站。现有水功能区水质监测主要以人工取样监测为主监测频次低监测能力和时效性明显不足与加强水功能区动态监测和科学管理的要求和我省经济社会发展水平极不相称。2.1.2环保部门自动站建设现状

2006年前我省环保部门已在全省江河建设了87个水质自动监测站其中交接断面77个、水源地8个、其它类型2个2010~2012年环保部门规划新建设70个水质自动监测站均为水源地。该项建设今年将全部实施到位

除上述建设外按照环保部门最新规划2012~2013年将实施新一轮浙江省环境自动监测网络建设项目规划至2013年底新建56个自动监测站其中交接断面44个其它类型12个。

到目前为止环保部门在全省江河湖库已建和规划建设自动监测站213个其中交接断面121个、水源地78个、其它类型14个主要监测项目为常规五参数水温、PH、溶解氧、浊度、电导以及高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮分析仪。2.2项目建设的必要性

2.2.1项目建设是贯彻落实中央1号文件推动最严格水资源管理的需要今年中央1号文件明确了水利改革发展的目标任务提出“要基本建成水资源保护和河湖健康保障体系主要江河湖库水功能区水质明显改善城镇供水水源地水质全面达标”的要求。提出的基本原则之一是要坚持人水和谐顺应自然规律和社会发展规律合理开发、优化配臵、全面节约、有效保护水资源要从严核定水域纳污容量严格控制入河湖排污总量建立水功能区水质达标评价体系完善监测预警监督管理制度。《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》国发„2012‟3号提出了要“加强水功能区动态监测和科学管理”的要求本项目通过我省主要江河地表水水质水量自动监测系统建设监控全省主要江河污染物通量加强源头水、大型引调水工程、重要饮用水水源和重要水库、湖泊的保护有利于完善水功能区监督管理建立水功能区水质达标评价体系推进最严格水资源管理。

2.2.2项目建设是提升我省水资源监测管理水平的需要

地表水水质水量自动监测系统以在线自动智能分析仪器为核心运用现代传感器技术、自动测量和控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络组成一个综合性的在线自动监测系统实现了对全省地表水水质状况、河流污染物通量以及源头水、大型引调水工程、重要饮用水水源和重要水库、湖泊的实时自动在线监测和预警将大大提升全省水资源监测和管理自动化、科学化水平。2.2.3项目建设是完善全省水功能区管理需要

浙江省人民政府办公厅浙政办发[2005]109号“转发省水利厅省环保厅关于浙江省水功能区水环境功能区划分方案的通知”明确“各地要按照《方案》规定的目标水质进行管理结合本地实际制定相应措施削减和控制排污总量加强污染源整治改善水环境确保个功能区在2020年前达到水质目标。”2010年3月水利部关于实行最严格水资源管理制度工作方案提出“建立和明确开发利用红线控制指标考核体系把水功能区达标率等四项考核指标纳入各地经济社会发展综合评价体系地方各级政府要对考核指标进行分级考核进一步强化红线指标控制的监管力度”这是一项重要的水资源保护制度创新。地表水质水量自动监测系统工程的建设将全面提升我省现有水功能区水质监测的时效性、代表性和功能区达标评价的科学性为监督水功能区达标、入河污染物减排帮助各级政府准确研判水环境形势进行科学决策提供技术保障。

2.2.4项目建设是促进公众参与和社会监督的需要

本项目建设是促进公众参与和社会监督的需要。通过建设本项目实时掌握并及时发布重要水域水质信息促进公众参与和社会监督维护广大人民群众的水资源权益与省、地方相关部门、单位共享数据信息实现投资效益最大化。

综上所述本项目的建设将全面提升全省水资源监测和管理自动化、科学化水平增强我省现有水功能区水质监测的时效性、代表性和功能区达标评价的科学性为监督水功能区达标、入河污染物减排帮助各级政府准确研判水资源形势进行科学决策提供技术保障并有利于促进公众参与和社会监督。因此项目建设是必要和紧迫的。

3、建设目标、原则、范围和内容 3.1建设目标

按照中央和省委省政府关于加快水利发展改革中有关强化水资源管理和水生态保护的要求通过本项目建设实现全省主要江河控制断面源头水、大型引调水工程、重要饮用水水源和重要水库、湖泊的水质水量实时在线监测同时建立配套的质量保证系统、数据传输系统、管理控制系统、综合查询分析系统、数据发布系统和运维管理系统基本形成以自动监测为主、常规监测为辅的水质水量监测体系从而准确掌握全省地表水资源和入河污染物通量的时空变化全面提升水资源和水功能区监管能力结合环境行政主管部门的行政区接断面的水质自动监测严格水环境功能区管理和入河污染物减排达到水生态环境明显优化城乡河道综合治理全面推进、河湖健康功能得到有效维护主要水功能区水质显著改善的目标。项目新建的96个自动站加上水利部门已建的2个、环保部门现有及规划建设的213个水质自动站全省自动站数量达到311个。3.2建设原则

3.2.1不重复建设、资源共享

按照水行政主管部门水资源管理职能要求设站并与环境行政等其他主管部门共享监测信息不重复设站。3.2.2水质水量监测同步

水质自动站尽量与现有水文站水位站结合满足主要江河控制断面污染物通量监测、计算要求3.2.3监控重点明确监测站点布局合理全省主要江河污染物通量能够算清水资源质量能有效监控无明显空白区满足最严格水资源管理和水质预警要求。3.3建设范围

3.3.1主要江河重要控制节点设站

实现对主要江河的干流、重要的一二级支流进行水质水量的自动监测。3.3.2重要引调水源取水口设站

实现对跨流域、跨区域的引调水工程的取水口水质水量的动态监测。3.3.3重要水功能区控制断面设站

实现对部分属源头保护区、保留区的水功能区的水质水量的动态监测。3.3.4重要水库饮用水水源地设站

实现对环境行政主管部门以外的市级饮用水水源地的水质水量动态监测。

3.3.5重要水库和湖泊设站

实现对重要的且水面面积较大的水库、重要的湖泊进行水质水量的动态监测。

3.4建设内容及规模

为使该项建设充分结合我省水质自动监测现状满足水功能区管理需求我局前期组织开展了针对全省需要建设水质水量自动监测站点的调研工作收集了环保部门已建和近期规划建设水质自动站点、位臵全面分析了除环保部门已建和已规划建设自动站的断面以外的江河湖库建水质水量自动监测站的必要性和可行性综合考虑设站原则、断面水文条件、水质状况、上下游水域功能和保护目标、自动监测设备安装、设备运行维护和检修和土地征用可行性等因素综合选定96个自动监测站点。

本项目拟建的96个水质水量自动监测站点分布为杭州市12个、宁波市9个、温州市12个、嘉兴市3个、湖州市7个、金华市7个、台州市12个、绍兴市9个、丽水市11个、衢州市10个。3.4.1主要江河重要控制节点

全省主要江河重要控制节点共59个涉及10个市。分别为杭州8个、宁波5个、温州8个、嘉兴3个、湖州5个、金华6个、台州9个、绍兴5个、丽水4个、衢州6个。

其中已建有水文站共27个涉及9个市。分别为杭州2个、宁波2个、温州2个、湖州5个、金华5个、台州4个、绍兴1个、丽水3个、衢州2个。

已建有水位站共22个涉及9个市。分别为杭州2个、宁波3个、温州5个、嘉兴3个、金华1个、台州4个、绍兴2个、丽水1个、衢州1个。

3.4.2 重要引调水源取水口

全省重要引调水源取水口共9个、涉及6个市。分别为杭州2个、宁波1个、温州1个、台州2个、绍兴1个、丽水2个。3.4.3 重要水功能区控制断面

重要水功能区控制断面主要为重要保护区、保留区及开发利用区全省共13个涉及7个市。分别为杭州2个、宁波1个、温州2个、湖州1个、绍兴1个、丽水3个、衢州3个。其中已建有水文站共8个涉及5个市。分别为杭州1个、宁波1个、温州1个、丽水3个、衢州2个。已建有水位站共2个涉及2个市。分别为湖州1个、绍兴2个。3.4.4重要饮用水水源地

重要饮用水水源地共4个涉及3个市。分别为杭州2个、湖州1个、金华1个。

3.4.5 重要水库和湖泊

重要水库和湖泊共11个涉及7个市。分别为杭州2个、宁波2个、温州1个、台州1个、绍兴2个、丽水2个、衢州1个。详见表3-

1、表3-2和附图。

根据多年水质监测结果表明全省江河湖库水体中主要超标项目基本以溶解氧、高锰酸盐指数氨氮、总磷、总氮为主据此确定每个自动监测站监测设备配臵常规五参数以及高锰酸盐指数、氨氮和总磷总氮分析仪湖库站增加叶绿素和藻类分析仪、断面流量流速监测仪、视频监控设备、系统集成包括防雷设备和防火墙、质量保证控制仪器等仪器设备各1套同时配套建设自动监测质量保证、控制系统和中心管理控制系统。3.5站房建设方式

站房位臵应考虑其地理地质条件适合建站应具备良好的水、电、交通、通讯及土建等基础条件兼顾人为破坏因素和自然灾害等安全因素可选择良好的依托单位或安排有人值守或看管的场所。站房原则上采用永久性建筑确实不具备建设固定设施条件的站房考虑采用集装箱形式已有水文站、水位站的监测断面共59个这些站尽可能利用已有站房本项目需建设37个永久性建筑站房。在站房建设用地方面站房选址尽量避开耕地等保护地类每站占地面积约300400平方米。3.6水平年

水质水量自动监测系统工程建设的现状水平年2010年规划水平年近期为2015年、远期为2020年。

4、技术要求及建设条件

4.1技术要求

4.1.1监测站点建设要求

监测站站房位臵应尽量靠近监测断面便于操作控制减少站房建设难度用水、用电和通讯传输等配套设施接入条件应具备。取水系统建设在满足取水要求的前提下尽量简洁因地制宜。4.1.2系统架构要求

在系统构架设计上按照“统一规划、统一标准”的原则实现开放式、标准化、网络化和模块化系统构架。充分利用目前先进和成熟的分析仪器、信息、网络和计算机技术根据水资源保护管理的需要进行快速有效的监测数据采集、预警、传输、处理、储存和分析。为规范自动站建设提高水质水量监测水平和数据的有效性、可比性 按照统一的、符合国家技术要求的建设标准明确监测点位选取、取 水口设臵、取水方式、监测参数配臵、仪器技术参数等各方面要求。4.1.3仪器设备要求

在仪器设备的选用、采购和建设上充分借鉴现有环保部门自动监测仪器设备运行情况综合考虑目前国内自动站监测能力和水平根据不同断面水质实际状况选用国家认可、稳定可靠、运行费用低、维护管理方便和性价比高的仪器设备。采购时按照公开、公平、公正的原则根据《中华人民共和国政府采购法》及浙江省的有关政府采购的要求进行采购。4.1.4监测项目要求

在监测项目的选择上以监测结果准确度高、可比性强主要污染指标为首选。监测指标包括常规理化监测指标、水污染通量计算规定的项目和水量参数。以常规理化监测反映水体水质基本状况完善水资源管理和水资源保护的需要。

根据浙江省水质污染特点河道每站必测监测因子有五参数水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮及断面流量。湖库在河道必测因子的基础上增加叶绿素、藻类。各地也可以再根据当地江河湖库水质特点再增加监测因子。4.2建设条件

4.2.1配套基础设施条件

为了更好的开展本项目建设省水文局组织开展了自动站前期调 研工作基本摸清了各断面自动站建设的基础条件全面分析了建站 的必要性和可行性。

从初步调研情况看已建水文站的27个主要江河重要控制节点的 场地条件均能满足要求水、电、通讯等配套设施条件基本具备可 以在近期进行自动站建设。4.2.2经济社会条件

浙江省是全国最具经济发展活力的省份之一目前在经济增长方 式转变和结构调整中取得新进展经济运行质量和效益进一步提高 新农村建设稳步推进统筹发展和建设和谐社会进展良好资源要素

环境状况改善。

2010年全省生产总值27227亿元比上年增长11.8%地方财政一般预算收入2608亿元增长21.7%研究与试验发展经费支出占生产 总值比例1.82%单位生产总值能耗预计下降5.4%化学需氧量排放、二氧化硫排放量相较于2005年分别下降了16.2%和20.9%城镇居民人均可支配收入27359元农村居民人均纯收入11303元实际增长7%和8.6%。经分析研究后认为本项目建设的经济社会条件较好。

4.2.3 自动站建设管理保障

省水文局水资源监测中心承担水利部门自动监测系统的建设 方案编制系统建设、维护和运行管理的技术指导市级水文站水 资源监测分中心承担所在市级行政区自动监测站的日常维护和运行管理的技术指导各站点建设所在县市、区作为项目法人按照统一要求具体承担项目建设和管理工作。

5、初步建设方案 5.1总体建设方案

地表水水质水量自动监测系统由系统中心站和子站组成。中心站 设有远程控制中心监测子站则由采水系统、配水/预处理系统、分 析测试系统、辅助系统、数据采集/控制系统、数据处理/传输系统、视频监视系统、质控系统、防雷系统和站房组成其工作方式为24 小时间歇或连续自动运行。见图5-1。

5.2子站建设方案 5.2.1站房设计 站房面积在80120平方米之间除能安装全部监测仪器外还应留有化验室、配电间、水泵间、值班室等空间。站房周围应有疏通雨水渠道具备防雨、防虫、防尘、放渗漏和防电磁波干扰的相应措施。站房须采用正式电、容量应至少在20KV以上有条件的应单独安装一个专用变压器。站房应通水通路通电话。站房的设计应充分考虑洪水期间对监测站房的影响至少按50年最高水位设计站房的基础高度。同时站房应安装避雷设施和良好的接地装臵。

室内应配有空调设备来电自启、除湿设备。温度控制在5℃ 30℃相对湿度控制在80以下避免阳光直射仪器。站房内仪器间至少保留8米长的完整墙面墙内不能埋电线并且能够承受仪器重量应有一道排水沟地面应有倾斜排水沟处最低。5.2.2取水系统

取水口位臵的选择原则上应在交接断面附近并留有足够的预警 缓冲时间。取水系统建设在满足取水要求的前提下应尽量简洁因地 制宜针对每个水站取水位臵的不同情况采取最适合的方式。应尽量 减少取水系统建设的难度。5.2.3配水/预处理系统

配水系统的设计必须满足各仪器对水量、水质的要求水质五参 数的传感器应安装在水质预处理前应避免水流流速对溶解氧测定和对浊度测定的影响仪器对水质有要求时只对进入仪器的水样进行处理。5.2.4分析测试系统 自动分析仪器是水质自动监测系统的核心部分分析仪器应通过 权威机构认可并符合国家或行业自动监测仪器技术要求测定程序应与国家、行业或国际标准方法一致。仪器选择必须注重稳定可靠同时还要充分考虑对不同盐度水质的适用范围尤其要考虑监测指标浓度低或水质盐度高时的准确性。

自动站标准配臵的监测模块具有自动分瓶采样器和监测五参数 水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮以及叶绿素、藻类配臵相应的断面流量流速监测仪。常规理化监测项目设臵为4-6小时1次当发生水质状况发生明显变化或发生污染事故期间将监测频次调整为12小时1次并辅以人工采样监测。5.2.5辅助系统

辅助系统是保证水站正常稳定运行不可或缺的重要组成部分。辅助系统包括清洗单元、纯水制备单元、压缩空气单元、除藻单元、停电保护及稳压单元、防雷单元、河道水文测试单元、水样自动留样单元和运行环境安全单元等。

为提供稳定安全的供电单元系统配臵UPS、发电机、稳压器。UPS对系统UPS对系统起停电保护作用。在停电状态下能保存及传输 数据恢复供电后系统能自动恢复工作在配备UPS的同时系统总电源配备三相稳压器根据系统最大功耗充分考虑系统感性负载选用电启动方式启动功率为4.5KW的三相发电机。在停电的时候通过电启动防止在突发事件产生或紧急监测时系统停电而导致系统不能测试事件发生。5.2.6数据采集/控制系统

系统可对各种设备的输入、输出的开关、数字信号进行处理根据不同设备的不同要求进行相应的控制。至少能保存一个月的最小统计单位值最小统计单位时间不大于5min并至少可保存一年的小时数据。系统具有掉电保护功能并能记录掉电状态。采用开放式的、标准化的现场总线协议。系统具有防雷击、抗电磁干扰功能。5.2.7数据处理/传输系统

采用windows操作系统所有的软件应采用标准的语言编程。软 件应具有良好的可扩充性和维护性。系统配臵数据处理设备工业控 制计算机级在现场进行数据处理处理结果应至少包括实时测量值、日均值、周均值、月均值及日时均值连续变化曲线超标值检验及自动报警。能实时自动记录采集到的异常信息并主动上传到远程控制中心可自动或手动远程控制对异常信息进行处理。系统与远程控制中心之间的数据传输原则上仍采用光纤方式不具备架设光纤条件的可采用其他宽带方式。光纤或宽带租赁费用按 年支付由各地方管理单位在运行费用里列支。站点和监控中心的数 据传输协议和数据格式应符合水利部有关技术规定。5.2.8视频监视系统

视频监测主要用于监视监测仪器的工作状态、人员的进出情况、取水口和水面情况。在每个站位配臵三台摄像机和一套视频传输处理 设备一台安装在取水口监视取水口及水面情况情况一台安装在设备间监视仪器工作情况一台安装在站房出入口监视站房安全及人员的进出情况。同时视频应该能远程传输在远程控制中心通过视频控制解码器将数字视频信号还原成模拟视频号再在大屏及监视器上显示工作人员可以看到一个大画面、多彩色、高亮度、高分辨率的视频图像方便监控。5.2.9质量保证与控制系统

子站质量保证与控制系统主要是配备与自动监测仪器试剂有关 的仪器建立子站比对实验室保证水样的同步性、时效性为数据 比对的有效性提供物质保障。5.3中心站远程控制系统建设方案

为实现水质水量远程监控、管理需要建设省、市、县三级水资 源监控中心和环保光纤传输专网。在硬件建设上需要添加必要的服务 器、存贮等硬件设备。数据的管理上子站的数据处理/控制系统与 中心站自动监测与信息管理平台实现对接同时对数据综合查询分析系统和数据发布系统进行必要的完善。5.4主要仪器设备

根据上述建设方案本项目新建的96个水质自动监测站需配臵 五参数、高锰酸盐指数、氨氮和总磷总氮分析仪湖库站增加叶绿素 和藻类分析仪、断面流量流速监测仪、视频监控设备、系统集成包括取水系统、配水/预处理系统、辅助系统、数据采集/控制系统、数据处理/传输系统等、质量保证控制仪器等仪器设备每个站房各1 套。见表5-1。

6、项目实施进度和组织管理 6.1 项目实施进度

项目实施的总体要求为截至2020年底建成覆盖全省、监测仪器完备、监测项目齐全、技术先进、管理有效和布局合理的浙江省地表水水质水量自动监测系统网络。

按照此要求96个监测系统工程整个建设期为9年实施进度如 下近期建设27个站即主要江河控制节点中已经建有水文站的27个站在近三年建设自动监测站2013、2014、2015年每年建设9个建设进度见表6-1。

表6-1 全省水质水量自动监测系统工程近期建设进度表

远期建设69个其中20162020年每年建站数量分别为22、10、15、9、13个。其中2016年建设已建水位站的主要江河重要控制节点22个站 2017年建设已建水文站、水位站的重要水功能区控制断面10个站 2018年建设重要水源地站4个和重要水库和湖泊11个站 2019年建设重要引调水源取水口9个站 2020年建设未设水文水位站的主要江河重要控制节点10个站和重要水功能区控制断面3个站。配合工程的开展应完成项目建议书、可行性研究报告的编制及审批工作项目初步设计、施工图设计、工程招投标、设备采购等工作自动监测站的土建施工和仪器设备安装、调试和联网工作完善中心站远程控制系统建立质量保证控制系统竣工验收及交付使用。6.2 项目组织管理

省水利厅成立全省地表水水质水量自动监测系统建设领导小组 下设办公室组织、协调和推进项目的实施指导全省地表水量水质 自动监测系统的建设工作办公室下设管理组和技术组。省水文局负责组织质量保证和控制系统建设并负责自动监测站 建设、验收、运行的技术要求制定及技术指导省水资源中心负责组 织传输网络及中心管理控制系统建设。

7、投资估算与资金筹措 7.1 投资估算 7.1.1 编制说明

本项目投资估算按《建设项目经济评价方法与参数第三版》、《浙江省工程建设其他费用定额》建建发[2006]292号中规定的 有关方法进行。编制说明如下

1项目建筑工程包括新建站点的主体结构、装饰和安装工程 以及室外道路、绿化工程。项目建筑工程费用按照《浙江省建筑工程 费用定额2010》估算并参照当地实际土建造价和有关文件规定。

2设备购臵费为新建站房和完善站房的仪器设备购臵费用。3其他费用包括建设管理费、勘察设计费、环境影响评价费、市政公用设施费和生产准备及开办费。由于项目可依托项目建设单位 及地方水利系统的技术和管理人员因此暂不考虑建设单位管理费。建设管理费主要为建设管理其他费、工程监理费、建设工程质量监督 费勘察设计费计费额为站房的建筑工程费市政公用设施费包括白蚁防治费、新型墙体材料专项资金、散装水泥专项资金等。新增土地费用暂不计。7.1.2 投资估算

参照省环保厅水质自动监测系统建设经费分别估算河道站和湖 库站建设费。河道站单个水质水量监测体系工程建设费200万元新建站房建筑工程费每站50万元、已有水文站的不计站房建筑费河道监测仪器设备购臵费、质量保证和控制系统费、数据传输和管理系统费等合计每站150万元湖库站单站建设费250万元新建站房建筑工程费每站50万元、已有水文站的不计站房建筑费湖库监测仪器设备购臵费、质量保证和控制系统费、数据传输和管理系统费等合计每站200万元

各站的年度管理运行费25万元从建设后的次年起计算。本项目建设投资24975万元其中工程费用17000万元运行维护管理费用7975万元。

其中近期建设投资4725万元其中工程费用4050万元运行维护管理费用675万元。

远期建设投资20250万元其中工程费用12950万元运行维护管理费用7300万元。详见表7-1。7.2 资金筹措计划

建设资金拟由省财政和地方财政共同承担。具体如下

宁波市为计划单列市其站房建筑工程、仪器设备和质量保证控制系统投资等2425万元全部由地方承担。

其余部分省财政承担投资总额的63即14206.5万元主要为站房仪器设备购臵以及质量保证控制系统和数据传输管理系统建 设。地方财政承担37即8343.5万元主要为站房建筑工程费。

8、社会效益分析

建成后的浙江省地表水水质水量自动监测系统是一个网络畅通、应用全面、资源共享、标准统一、安全可靠的平台。全省地表水水质水量自动监测系统的建设将全面提升我省水质监测监控能力实现全省主要江河控制断面、源头水、大型引调水工程、重要饮用水水源和重要水库湖泊水质水量的实时在线监测准确掌握全省地表水资源和入河污染物通量的时空变化全面提升水资源和水功能区监管能力。结合环境行政主管部门的行政区交接断面的水质自动监测严格水环境功能区管理和入河污染物减排达到水生态环境明显优化、城乡河道综合治理全面推进、河湖健康功能有效维护的目的。对促进经济社会与水环境协调发展和水资源的可持续利用对加快推进我省的生态文明建设都具有十分重要的意义。

第二篇：地表水水质自动监测站

近年来，水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，我国的水质自动监测站（以下简称水站）的建设也取得了较大的进展，实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况。水站的选址：

水质自动监测站所选择的水域首先要有明确的水域功能，具有反映水环境质量状况的空间与时间代表性，满足环境管理的需要。站房建设需考虑的因素有： 必须保证电力供应、通讯畅通、自来水供应。站房设计建设时要考虑站房内的监测仪器和其他辅助设备的安全。3 周围环境的交通便利。站点建设费用较大，在选址是考虑长期使用性。监测因子：

水质自动监测站的监测项目包括水温、pH、溶解氧（DO）、电导率、浊度、高锰酸盐指数、总有机碳（TOC）、氨氮等 水站分类： 分心小屋式水质自动监测站

分析小屋式水质自动监测站，站房材质多为彩钢板或不锈钢板，表现做喷塑或烤漆处理，具备完善的供水、供电、防雷、接地、密封、保暖、网络通讯以及视频监控功能，仪表多采用壁挂方式安装，适用于用占地面积有限、地理情况复杂、项目建设周期较短、有移址或调整监测点位需求的水站建设。监测指标：

水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、COD、BOD、TOC、DOC、硝酸盐、亚硝酸盐、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指纹图和光谱报警、氨氮、叶绿素a、蓝绿藻、磷酸盐、盐度、氯化物、氟化物 等

配备仪器：

分析小屋式全光谱水质自动监测法内部结构图

系统特点： 1．管路设计精细、科学

2．测量池、预处理均为专利设计 3．建议应用全光谱测量技术 4．维护量小、运行稳定

5．占地小，施工周期短，可移址

6．适宜于高温、低温环境下水站运行要求

7．实时在线，即插即测

8．无需试剂，无二次污染 9．自动清洗，降低维护 10．.一套系统，多种参数 11．全光谱指纹图，智能报警 12．安装便捷，适应各种应用条件

13．3D指纹图能够分析紫外及可见光的吸收全光谱，从而能额外提供水质

变化的整体信息

14．设备运行及记录管理、质量控制，实时数据有效性和事件甄别及预报警。2 集装箱式水质自动监测站

集装箱式水质自动监测站，是基于标准化集装箱进行集成成安装的一套完整的水质在线监测系统，将监测系统所有组成单元安装于标准的集装箱内，形成一种规格化、标准化的集成模式，便于系统的快速生产、现场快速安装调试，并在需要时可方便起吊、移址。监测指标：

水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、COD、BOD、TOC、DOC、硝酸盐、亚硝酸盐、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指纹图和光谱报警、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数、重金属、叶绿素a、蓝绿藻、磷酸盐、盐度、氯化物、氟化物等

“西安世园会”水质安全保障项目 浐河水质自动监测站

浐河水质自动监测站采样平台 配备仪器：

集装箱式传统分析方法水质自动监测站

系统特点：

1.节约建设监测房的费用投入（征地、土建、管理等）2.占地面积小，空间紧凑，专业化、标准化程度高 3.整体性好，便于运输和现场安装

4.釆水配水单元结构简洁，功能齐全，经济适用 5.内部空间大，移址方便，防护性好

6.适宜于野外防护性要求高，可能移址的环境。固定站房式水质自动监测站

传统站房式式水质自动监测站，是在具备固定永久性站房基础建设，并将长期固定的监测点位的条件下，在监测点位附件建设标准化水质自动监测站站房，并设计仪表室、质控室、维护人员工作休息室，等高标准、高要求的水质自动监测站，一般应用于河流断面考核监测、出入境断面监测、重要监测点位的水质自动监测站建设。

监测指标：

水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、COD、BOD、TOC、DOC、硝酸盐、亚硝酸盐、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指纹图和光谱报警、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数、重金属、叶绿素a、蓝绿藻、磷酸盐、盐度、氯化物、氟化物、生物毒性、视频、流量、液位等。配备仪器：

艾依河水质自动监测站取样图

系统特点：

站房面积大，布局规范，便于规范化管理 便于维护人员、质控人员、值守人员工作休息 保温条件好，可开展较多因子的监测 4 漂浮式水质自动监测站 方案简介：

漂浮式水质自动监测站，是在被监测水域选择有代理性的监测点，将监测传感器集成于漂浮式平台上，并配备太阳能、风能供电设备，采用锚系固定在水面上的一种监测系统，适宜于水库、湖泊、景观水、湿地水质自动连续监测，以及突发性污染事故的预警。

系统特点：

不占地，无现场施工，投放方便 无采样距离，监测数据更真实可靠 运行节能，便于维护

可根据监测需要拖移，方便变换监测点位

监测参数：

物理参数：溶解氧、温度 PH ORP 电导率 盐度 浊度 叶绿素 蓝绿藻 罗丹明和PAR 化学参数：氨氮 硝氮

亚硝氮 亚磷酸盐 硅酸盐 总磷 总氮 气象参数：风速 风向 气压 气温 湿度 光照度 雨量 水文动力参数：流速 流向和非流向波 微型水质自动监测站

微型水质自动监测站是利用国际先进的水质监测技术，包括全光谱技术、光学传感器技术、离子选择性传感器技术，集成在小型户外机箱中，可采取太阳能供电，也可采取市电供电，可安装于河道、水库岸边的一种小型、方便搬移的高集成度的水质自动监测站。适宜于输水河道、水库、湖泊、景观水、管网水的水质自动连续监测，以及突发性污染事故的预警。

监测参数：

水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、COD、BOD、TOC、DOC、硝酸盐、亚硝酸盐、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指纹图和光谱报警、氨氮、叶绿素a、蓝绿藻、磷酸盐、盐度、氯化物、氟化物等。

系统特点：

管路设计精细、科学

应用全光谱测量技术，维护量小、运行稳定 占地小，施工周期短，可移址 实时在线，即插即测

无需试剂，无二次污染 自动清洗，降低维护 一套系统，多种参数 全光谱指纹图，智能报警 安装便捷，适应各种应用条件

3D指纹图能够分析紫外及可见光的吸收全光谱，从而能额外提供水质变化的整体信息 设备运行及记录管理、质量控制，实时数据有效性和事件甄别及预报警。高寒地区水质自动监测站

高寒地区水质自动监测站是针对北方及西北地区冬季极寒天气下，进行水质监测时的整体解决方案，方案解决了低温环境下的保暖、采样、清洗、日常维护等问题，可以应用该技术对冬季冰层以下水质进行实时监测，正大环保在此解决方案中有着丰富的工程经验及集成经验。可满足最低最低零下26℃，冰层厚度1.7m的水质监测环境。

站房建设

满足仪器设备对温度、湿度等方面的要求。同时还要从站房安全性角度考虑。对防火防盗防渗漏 防静电避雷等方面的技术要求一并设计和施工。正确合理地进行电路布置并严格做到电源接地极安装漏电触电保护装置。站房给排水路的设置应合理、规范，要预留好进出站房的给排水通道。

第三篇：浙江地表水交接断面水质自动监测系统完善工程

浙江省地表水交接断面水质自动监测系统完善工程

项目情况说明

本项目是在浙江省已有地表水环境自动监测系统基础上，再建设和完善116个地表水交接断面水质自动监测系统，其中新建56个，改造完善60个。其中湖州市新建13个站点，含长兴县3个，分布于长兴港、杨家浦港、合溪港等各主要入太湖河口。其中长兴港水质自动站（东经：119º58’ 34”、北纬：31º01’15”），杨家浦港水质自动站（东经：120º00’46.5”、北纬：30º59’57.6”），合溪浦港水质自动站（东经：119º56’55”、北纬：31º03’1.7”）。

建设内容主要包括设备购置、站房及辅助设施建设，同时建立配套的质量保证系统、数据传输系统、管理控制系统、综合查询分析系统、数据发布系统和运维管理系统。

该项目规划总占地997平方米，该项目规划中合溪港站占地面积298.91平方米，建筑面积100平方米；长兴港站占地面积396.46平方米，建筑面积100平方米；杨家浦港站占地面积301.66平方米，建筑面积100平方米。项目的主要建设依据是《浙江省地表水交接断面水质自动监测系统完善工程初步设计》及批复，项目长兴县的建设内容符合《长兴县中心城区空间协调规划》。

其中每个站点所需电力为6千瓦，自来水每天2立方米，可从站点所在村庄接入。废水主要为管道反冲洗水等，单个站点污水产生量约700吨/年，该部分水较为清洁，对环境无危害；噪声主要来自室内微型机械噪声和泵站等，噪声源强较低，站房平时门窗封闭，不会对周围环境造成噪声影响。

该项目的建设将全面提升我省跨行政区域河流交接断面水质监测能力，为推进我省生态文明建设、增强环境监管能力、实施跨行政区域河流交接断面水质保护管理考核制度提供技术保障，并有利于促进公众参与和社会监督，以及环境监测信息的交流与共享。

2013年7月1日

第四篇：城市供水管网水质水量在线监测系统的建设与应用

城市供水管网水质水量在线监测系统的建设与应用

李会平

(石家庄高新技术产业开发区供水排水公司，石家庄050801)

【摘要】主要介绍了如何构建城市供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。

【关键词】城市供水在线监测系统余二氧化氯检测仪流量计压力变送器水质自动采样仪GPRS通讯设备

石家庄高新区供水厂位于高新技术产业开发区，秦岭大街以东，黄河大道以北，设计供水规模为5万tn3/d,服务人口4.6万，服务面积5.8km2。供水厂主要包括清水池、送水机房及配变电所、二氧化氯消毒间、机修、库房、车库、综合楼等，总建筑面积

172m2，占地54.74亩(1亩〜667m2)。供水一期水源为地下水源，各水源井采水由深井泵提升经集水管线汇集到输水管线，再由输水管线进人供水厂，在供水厂经过二氧化氯消毒处理后进人清水池，送水机房的4台送水机将清水池清水输送进入开发区给水管网到各用水户。系统概况

石家庄高新区供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供水管网各主要用水单位的水质、水量参数，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供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。系统结构见图1。

系统硬件组成

系统硬件包括:余二氧化氯在线监测仪器、在线pH仪、流量计(记录用户的实时及累计用水量）、水质采样器、数据采集及通讯部分(GPRS)。

（1）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。

（2）数据采集器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。

（3）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供水管网的水样，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人样瓶，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。

(4)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人，用户只是利用GPRS网络，自行组成自己的信息网络系统，并由此实现办公自动化、实现数据通道和短讯道通的同时使用，且永远在线，不存在通讯障碍。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，可在供水厂中心监测站、调度中心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。该系统还可以注人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，即时采取应急处理措施。系统主要功能

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，开发人员通过大量的努力，不仅实现了远程数据采集与接收，而且还实现了远程控制设备的操作，如:采样、测量、清洗、参数设定等功能。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，大大方便了使用及操作人员的方便，并可做到对各监测点更直接、更有效的控制。

历史数据管理:方便的查询功能，用户可查询各重点用水户水质的历史数据。组态両面与数据显示:采用组态王进行工控画面开发，画面直观、操作方便。报警功能:具有通讯报警、设备故障报警。

统计报表:可自动生成日报表、月报表、年报表及分析图表。4 系统工作方式

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。

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。

系统工作流程见图2。

图2系统工艺流程 5 技术特点

（1）余二氧化氯在线监测仪器采用了国际上先进的分析技术，精度髙，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）数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）对于重点用水单位，系统还配备了先进的ISC06712FR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在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。中心监控站软件

本软件控制画面用组态王进行软件开发，内嵌GIS画面。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重点用水户监测现场分布情况，及实时监测数据。

（2）丰富的报表、图表功能。

余二氧化氯、pH、实时流量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不。

（3）用户自由化的报表设计。（4）通讯数据格式公开，易于扩展。

（5）具有手工录入方式，将不在各重点用水户监测现场的参数（如实验室测量的数据）手工录入存入到数据库，在各种报表图表中显示出来。

（6）具有丰富的查询功能，软件提供了各被监测用水企业的企业信息、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。

（7）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。

（8）显示画面美观，操作方便，便于升级。7 结束语 城市供水管网水质在线监测系统的建设，在现今的城市供水管网的建设中尚属空白，各用水户不管是工业用水还是生活用水，水质情况也成为了人们日趋关注的一个问题，随着城市数字化水平的不断提高，和其对各个领域的逐渐渗透，实时的供水水质及水量监测已经成为可能。

第五篇：水质无线监测系统方案

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水质无线监测系统方案

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一、概述

环境监测是环境保护工作的重要组成部分，是环境管理的基础和技术支持。随着我国工业化和城市化的迅速发展，环境保护也相应大力发展起来。这样就迫切需要加快全国环境管理基础能力的建设，提高环境监测能力和环境监督执法管理水平。

排污口水环境实时自动监测系统的研制在我国刚刚起步，欧美一些发达国家在这方面已趋向成熟，例如美国等一些工业发达国家，几乎在每个排污口都安装了有关监测仪器，对污水处理设施的运行情况以及排污流量、PH值、DO、电导、烛度、温度等值进行自动监控，在监控中心可以随时知道排污口染物的排放情况。在韩国已有50％的企业做到了对以下四项指标的实时自动监控：污水处理设备运行情况、流量、PH值和溶氧。

我国目前大部分地区的水环境监测主要是以化学化为主。即人工定期（或不定期）的现场采样、化验、水质分析。这样工作量大且具有随机性，不能准确反映整个水量水质的变化过程，因而不能做到为水环境评价和环境治理的可靠依据。

由于我国经济发展过程中出现越来越多的水环境污染问题，近年来国家已充分重视和加强对环境污染的治理。为了配合这项工作，改进水环境监测手段和方法已显得尤为重要。上海正伟数字技术有限公司在充分调研、考察、征询客户意见等基础上，研制开发了集自动化、即时化、智能化于一体的经济实用的水质量无线监测系统。该系统可以对排污口污水的PH值、DO、温度、电导和排污流量进行实时监控，通过GPRS/CDMA无线终端将数据传送到监控中心和环境管理部门，工作人员可以在监控中心或办公室进行远程监测，随时得到即时数据报告，实现远端无人值守。

二、系统组成、工作原理

系统主要是由一个监测中心，若干个固定监测站和专用GPRS/CDMA无线终端组成。监测中心对各个监测站进行控制指挥，各监测站收集各种污染参数，两者间的控制信号和监上海正伟数字技术有限公司

测数据通过GPRS/CDMA无线终端传送完成。监测中心既是各监测站的指挥中心，又是监测站监测数据的汇集、处理的存储的数据库。各监测站可设置为自动向监测中心发送信息；也可设置为平时处于待机状态，在收到监测中心的指令后才开始启动工作，将信息发送给监控中心。各监测站有数据采集。命令识别、数据发送的功能。

监测中心由功能较齐全的计算机外围设备如显示器、打印机、绘图机等组成。各监测站由各种采集参数的探头、PAC可编程自动控制器和GPRS/CDMA无线终端组成。

三、系统方案说明：

在水质系统中，常常需要对众多的排污口污水的PH值、DO、温度、电导和排污流量进行实时监控实时监测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半，通过GPRS/CDMA/EDGE无线网络进行数据传输，成为水质监测部门选择的通信手段之一。污染源监测设备可将采集到的污染数据和告警信息通过GPRS/CDMA无线网络同时发送到多个水质监测部门，实现对排污单位或个人的及时管理，可以大大提高环保部门的工作效率。

系统结构图：

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系统方案组成 水质监控中心

监控中心服务器通过ADSL或电话拨号接入Internet，或申请配置专线，通过光纤、DDN 等数据专线直接和移动中心机房的GPRS/CDMA 网络连接。监控中心服务器上安装相关监控系统软件。监控系统软件包括监控中心服务器、数据库服务器两个部分。

1、监控中心服务器实现实时监控、数据管理分析、业务管理等功能；

2、数据库服务器进行数据存储、备份；

具体实现时，监控中心服务器、数据库服务器可以安装在一台服务器中，也可以安装在 不同服务器中。软件系统特点：

1、纯JAVA系统设计：采用JAVA技术进行设计开发，具有强大的稳定性、安全性、兼容性、可扩展性；

2、先进的B/S结构：系统使用先进的B/S结构，用户只需要使用浏览器就可以通过环保内 部的网络完成污染源管理和污染源监控功能。使用BS 结构不仅极大的方便了环保部门 相关人员的使用，而且为环保局未来向公众公公布环境数据提供了方便。

3、管理决策支持：基于完整的、实时的业务数据，智能的决策支持系统可以为管理者提供 丰富的决策支持信息，实现业务运营的有效管理。

4、功能扩展性：整个系统具有极强的开放性和可伸缩性，可以方便的与各类数据分析软件连接，为环保局和其他政府部门共享信息提供了方便。上海正伟数字技术有限公司

GPRS/CDMA无线传输终端

水质监控仪器通过RS232 串口直接与正伟环保专用GPRS/CDMA无线传输数传设备（智能型GPRS/CDMA调制解调器）连接，并由其建立无线数据连接与监控中心进行双向数据通信。水质监控仪器包括污水流量计、COD（含氧量）/BOD（生物耗氧量）、PH 探头等测量仪可根据系统实际监控地点的需求选择对应测量仪器。

系统功能 实时监控

对企业监测点的排污量、设备运行等情况进行实时监控，并以人性化的界面显示有关数据； 数据接收

数据接收方式有两种，一种是监测点通信控制器定时向中心返回监测数据（一般按1个小时 返回，也可以通过用户设置）；一种是通过中心向监测点通信控制器发送查询指令，监测点 通信控制器返回当前监测的实时数据； 报警处理

当监测到排污超标、检测设施非正常关闭等事故时，软件能自动识别事故类型，并及时向环 境监理部门发送报警信息，使环境监理部门能够以最快的速度及时对企业的违规行为进行纠 正、制止，从而保证了环境监理信息传递的顺畅、完整； 统计分析

a)对所选择污染源监测点的监测数据进行各种分析，以曲线图、直方图和表格等形式进行 显示。可选择行业、区域、时间段等条件。包括污染源分析、污染源对比分析、综合分析、综合对比分析和监理报告资料分析等；

b)污染源分析可根据条件对污染物排放量和污水排放量进行分析； c)污染源对比分析可根据条件对某一污染源进行按月分析和按年分析；

d)综合分析可根据条件对污染物、污染类型（水）和治理设备（运行时间）进行分析； e)综合对比分析可根据条件对污染物、污染类型（水）和治理设备（运行时间）进行按月分析和按年分析； 数据存储

本设备能自动监测、记录、存储、传送数据，实时采集各类环保测量仪器的输出信号，并将测量数据通过无线远程发送至环保监控中心，同时将数据保存在本机大容量数据存储器上海正伟数字技术有限公司

中。参数设置

1、可按照设置的时段采集一组数据，并实时发送至环保监控中心。GPRS/CDMA 网络是全球分布最广的无线网络，使用GPRS/CDMA 的优势在于实时、无线、远程、误码率极低、安装简便无需布线等特点。

2、可按照设置的时段采集一组数据，并保存在本机内部大容量数据存储器中；

3、可以通过串行接口对系统各项运行参数进行设置。对每个通道的采样数据进行物理量的换算对应，从而使终端保存或发送的数据都是符合现场测量指标的数据；

4、可通过串行接口访问机内大容量存储器中的数据。将终端保存数据保存到计算机数据库中，以备分析备案；

5、可按照条件设置系统各通道的报警条件，触发报警，并可实时将报警信号发送至监控中心。

四、无线水质监测系统的优势

中国移动或者中国联通GPRS/CDMA系统可提供广域的无线IP连接。在移动或联通通信公司的GPRS/CDMA业务平台上构建水质监测采集传输系统，实现水质监测采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS/CDMA系统作为水质监测采集传输系统的数据通信平台。

GPRS/CDMA无线水质监测系统具备如下优势：

1、实时性强：

GPRS/CDMA具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个或所有监测点的各种数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

2、可对各监测点仪器设备进行远程控制：

通过GPRS/CDMA双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。

3、建设成本少低：

由于采用GPRS/CDMA公网平台，无需建设网络，只需安装好设备就可以，建设成本低。

4、监控范围广： 上海正伟数字技术有限公司

构建水质监测采集传输系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于水质信息采集点数量众多，分布在全国范围内，部分水质信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。

5、具有良好的可扩展性: 由于目前GPRS/CDMA网络已覆盖国内绝大部分地区，基本不存在盲区，可实现大范围的在线监控，满足水质信息采集传输系统对覆盖范围的要求。

6、系统的传输容量大：

水质监测中心站要和每一个水质信息采集点实现实时连接。由于水质数据信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS/CDMA技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

7、数据传送速率高：

每个水质信息采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

8、通信费用低：

采用包月计费方式，运营成本低。

五、安全措施：

由于水质监测系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。以GPRS为例，数据中心可通过公网使用VPN接入到移动GPRS网，采用VPN方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以利旧使用原有的VPN设备，移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软件。通过VPN方式，客户端在连接应用服务器前，要经过Radius服务器的认证整个数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高，可充分保障速度和网络服务质量。另外，数据中心也可以采用APN接入方式，租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种成本高，安全性高、稳定可靠。对于安全性要求上海正伟数字技术有限公司

非常高的系统，可考虑在专用APN接入的基础上再加上VPN接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的安全性。

1、VPN虚拟专网模式：企业内部网络中配置VPN服务器，移动终端加载具有VPN二次虚拟拨号的功能的客户端软件。采用VPN安全技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与Internet进行隔离，可对整个数据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。

2、用SIM卡的唯一性：对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN，移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。

3、对于特定用户：可通过数据中心分配特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分配的用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

4、数据加密：通过VPN对整个数据传送过程进行加密保护。

5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。

六、系统成本

七、结论：

采用有线方式，租用静态IP目前费用比较高约800~1500元/月。采用GPRS/CDMA无线方式，系统流量费用目前有包月制和按数据量两种收费方式，GPRS按流量计算0.01元K，而包月制20元/月有50M流量，可满足水质监测局目前水质数据采集系统的实际数据量，估计日后其费用会逐步降低。对于水质监测局等用户来说，由于通信费用较低，享受到了实惠。另外，由于接入设备可以移动，当水质观测站和水质信息采集点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用，可以保护用户原有投资，适合于水质信息采集工作的特点。

采用GPRS/CDMA构建水文数据采集系统，不仅能很好地满足水质信息采集监测的需求，而且，做为网络运营商的移动或联通通信公司也将因此获得业务稳定的集团用户，随着用户上海正伟数字技术有限公司

数量的增加，移动或联通通信公司的营收也随之增加，调动了运营商的积极性，符合网络建设和网络应用同步发展的要求。

公司简介

上海正伟数字技术有限公司（Shanghai Zhengwei Digital Technology Corporation Limited），是一家注册于上海高新技术开发区内的专业的技术研发型公司，公司专注于嵌入式系统领域的技术创新和产品开发，专业提供嵌入式网络领域、无线网络领域和嵌入式计算系统领域的软硬件产品及服务。

公司拥有资深的设计师和专业的管理者，并具有从博士到专科不同学历的良好人才结 构。公司与众多厂家、研究所在器件供货、产品经销、技术创新等方面形成了良好的合作伙 伴关系。

凭借其技术、人才、管理优势，本着“踏实创新，追求卓越”的企业精神，正伟数字锐 意进取，勇于创新，已成为领先的嵌入式网络领域设备和服务提供商。

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