主要特點(diǎn)
在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(On-line Water Quality Monitoring System)是針對(duì)在線分析儀器和實(shí)驗(yàn)室研究需求的服務(wù)對(duì)象,以提供具有代表性、及時(shí)性、可靠性的樣品信息為核心任務(wù),采用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和專(zhuān)業(yè)的軟件,形成從采樣、預(yù)處理、分析到數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的完整系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括采樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)分析儀器、數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理中心。這些分系統(tǒng)既各成體系,又相互協(xié)作,以完成整個(gè)在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的連續(xù)可靠運(yùn)行。
發(fā)展歷程
國(guó)外水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)起步較早,我國(guó)在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、快速移動(dòng)分析等預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)方面仍處于探索階段。1998年以來(lái),我國(guó)先后在七大水系的10個(gè)重點(diǎn)流域建設(shè)了100個(gè)國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。根據(jù)環(huán)境管理需要,各地先后建立了400多個(gè)地方級(jí)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)周報(bào)。目前,我國(guó)使用的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)大多是從國(guó)外進(jìn)口的設(shè)備。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的制造已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要。因此,國(guó)產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器具有廣闊的發(fā)展前景和潛在的銷(xiāo)售市場(chǎng)。
水質(zhì)是水產(chǎn)能否成功養(yǎng)殖的關(guān)鍵,目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),它的水質(zhì)監(jiān)測(cè)多數(shù)仍是處于人工取樣、化學(xué)分析的人工監(jiān)測(cè)階段,很容易因?yàn)槿斯けO(jiān)測(cè)疏漏致使水質(zhì)異常,從而造成水產(chǎn)品大批量死亡,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此有必要提升水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)水平。
現(xiàn)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)向自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)非常明顯,尤其是自來(lái)水廠、污水處理廠、河流湖泊等都已經(jīng)開(kāi)始采用水質(zhì)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這樣可以節(jié)約大量的人力、物力。一般在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由一個(gè)中心監(jiān)測(cè)站和若干個(gè)固定監(jiān)測(cè)子站組成,日常可以自行運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)需專(zhuān)人進(jìn)行管理。
水是生命之源,沒(méi)有水,任何生物的生長(zhǎng)都會(huì)受到限制。在這些條件下,水質(zhì)是水對(duì)生物生長(zhǎng)的限制之一,田間農(nóng)作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和質(zhì)量也受到灌溉水的影響。因此,在種植農(nóng)作物時(shí),應(yīng)使用在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間灌溉用水的水質(zhì),以確保實(shí)時(shí)了解農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的水質(zhì),并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
水質(zhì)安全對(duì)人類(lèi)的生活和生產(chǎn)至關(guān)重要。如果等到遇到污染,再去防治的話,往往已經(jīng)為時(shí)已晚了,需要投入的時(shí)間和金錢(qián)往往是成本增加,治理的難度也更大。因此,為保障水質(zhì)安全,最有效的辦法就是加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè),提高監(jiān)管過(guò)程中的預(yù)測(cè)預(yù)警水平。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,可以幫助水質(zhì)監(jiān)測(cè)的被動(dòng)監(jiān)督轉(zhuǎn)為主動(dòng)預(yù)警,大大提高水質(zhì)監(jiān)管的效率和效果,為水質(zhì)安全增加一道保護(hù)鎖。
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)浮標(biāo)包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和本地監(jiān)測(cè)中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)。路由節(jié)點(diǎn)由傳感器節(jié)點(diǎn)充當(dāng),傳感器節(jié)點(diǎn)包括傳感器模塊、處理器模塊、無(wú)線通信模塊和電源管理模塊,傳感器模塊將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送給處理器模塊,處理器模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn),匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳至本地監(jiān)控中心。
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(WQMS)是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心,采用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)專(zhuān)用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)組成的一套綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。WQMS可以及早發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常變化,對(duì)下游水污染進(jìn)行預(yù)警和預(yù)測(cè),及時(shí)跟蹤污染源,為管理決策服務(wù)。
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備廢液、實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)檢測(cè)廢液所含汞離子、六價(jià)鉻離子等重金屬成分濃度高、毒害性強(qiáng),屬于危險(xiǎn)廢物,依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)必須進(jìn)行妥善處置。汞、六價(jià)鉻的危害性已經(jīng)眾所周知。長(zhǎng)期處在被汞、六價(jià)鉻等重金屬污染的環(huán)境中會(huì)誘發(fā)包括癌癥在內(nèi)的多種嚴(yán)重疾病,是國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門(mén)重點(diǎn)監(jiān)控的污染物。
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)浮標(biāo)包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和本地監(jiān)測(cè)中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)。路由節(jié)點(diǎn)由傳感器節(jié)點(diǎn)充當(dāng),傳感器節(jié)點(diǎn)包括傳感器模塊、處理器模塊、無(wú)線通信模塊和電源管理模塊。 傳感器模塊將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送給處理器模塊,處理器模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn),匯聚節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳到本地監(jiān)控中心。
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基?!?水質(zhì)監(jiān)測(cè)是水資源管理和保護(hù)的重要基礎(chǔ),也是保護(hù)水環(huán)境的重要手段。因此,水資源對(duì)人類(lèi)發(fā)展非常重要,當(dāng)前的水污染問(wèn)題十分嚴(yán)重。用好水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器,加強(qiáng)水質(zhì)安全監(jiān)測(cè),已成為許多地區(qū)水生態(tài)文明城市建設(shè)的重要內(nèi)容。
水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套應(yīng)用于飲用水、污水、廢水處理的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??蛇B續(xù)或間歇性地在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的各種水質(zhì)參數(shù),為水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供完整的解決方案;能夠及時(shí)掌握水處理系統(tǒng)各工藝點(diǎn)的水質(zhì)狀況,有效保障飲用水、污水、廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行;可滿足企業(yè)生產(chǎn)效率、低消耗、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守的要求。