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地下水水质在线监测系统

简要描述:地下水水质在线监测系统:目前,我国的地下水监测主要由水利部门和国土资源部门开展。根据《水法》、《水文条例》和国务院“三定"方案,水利和国土部门的地下水监测工作在监测的目的、功能、对象和指标等方面有所不同,各有侧重。

  • 更新日期:2023-11-08
  • 访  问  量:369

详细介绍

一、地下水监测现状及意义

目前,我国的地下水监测主要由水利部门和国土资源部门开展。根据《水法》、《水文条例》和国务院“三定"方案,水利和国土部门的地下水监测工作在监测的目的、功能、对象和指标等方面有所不同,各有侧重。

加强地下水监测工作,充分利用先进的水位、水质在线监测、通讯传输、软件开发等技术,形成集地下水水质信息采集、传输、处理、分析及信息服务为一体的信息系统,实现重点地区地下水水位、水质实时连续长期监测,可有效改善水资源管理和地质环境保护、地质灾害防治方面严重滞后的局面,大幅提高地下水监测与信息服务能力,为地下水资源评价、地下水水源地保护预警提供有力的数据支持,为经济社会发展和生态环境保护提供可靠的技术支撑。

二、地下水水质在线监测系统参考标准及规范

设备及服务参考以下标准及规范执行:

《水位观测标准》(GB/T50138-2010);

《紫外吸收(UV)水质自动在线监测仪技术要求》(HJ/T191-2005);

《地下水监测规范》(SL/T183-2005);

《地下水监测站建设技术规范》(SL360-2006);

《地下水监测数据通信报文规定》(DXS 01-2016);

《地下水数据库表结构及标识符》(DXS 02-2016)。

三、地下水水质在线监测系统监测参数的选择

根据当前仪器设备的发展趋势,选择以下参数,实现对地下水的监测。

 

序号

参数

原理

1

水温

热电阻

2

浊度

90°散射光

3

苯BTX

全光谱

4

氯苯

全光谱

5

石油烃

全光谱

6

UV254有机类

全光谱

7

比色法

8

比色法

9

六价铬

二苯碳酰二肼比色法

10

比色法

11

BCO 分光光度法

12

比色法

13

双硫腙比色法

14

甲醛肟比色法

15

氟试剂比色法

 

化工厂地下水污染要求监测的参数:苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷(气体无法测量)、氯苯、石油烃等有机类,砷、铅、铬、镉、铜、汞、锌、锰、氟化物

四、监测系统的构成

4.1系统简介

面对地下水自动监测系统建设中的问题,我公司从地下水资源环境的实际情况出发,提供了一套可靠、实用、方便的整体系统解决方案。地下水水位、水质在线监测系统方案依托中国通信网络,集计算机技术、软件技术、无线通信技术、测控技术于一体,实现地下水水位、水质数据的远程监测。

4.2系统组成

地下水水位、水质在线监测系统方案由四部分组成:监测数据管理中心、通信网络、微功耗测控终端、现场仪表。

l 监测数据管理中心:包括服务器(数据接收计算机、数据接收软件、 数据查询分析软件)、打印机,GPRS数据接收模块。整个监控系统的核心,监测每个监测点的实时数据,并将这些数据生成各种报表和曲线。

l 通信网络:中国移动GSM/GPRS通信网络。

l 微功耗测控终端:采集现场水位计、水质传感器的数据并无线传输到监控中心,采用高能量电池供电。

l 水位计:测量监测井水位、温度、电导率等参数。

水质传感器:测量监测井水质参数

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地下水水位、水质自动监测系统示意图

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自动监测系统架构图

4.3微扰动采样单元

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G37系列地下水微扰动采样监测系统

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G38系列地下水综合采样系统

用途:G37列地下水微扰动采样监测系统是一种基于气动原理的微扰动采样系统,用于地下水原位采样。该系统可广泛应用于水利、 环保、检测等行业,适用于污染场地、石化场地、 园区等采样工作,尤其适用于挥发性有机物的采 样检测。

G38系列地下水综合采样系统支持微扰动洗井、大流量洗井、微扰动采样、大流量采样多种组合模式;支持蓝牙及4G/5G终端控制模式,更易于操控;

内置洗井及采样模式算法,配置多种模式选择,使用更广泛。

规范:《HJ1019-2019 地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》《HJ164-2020 地下水环境监测技术规范》

《重点行业企业用地调查样品采集保存和流转技术规定》

特点:支持微扰动洗井、大流量洗井、微扰动采样、大流量采样多种组合模式;

支持蓝牙及4G/5G终端控制模式,更易于操控;内置洗井及采样模式算法,配置多种模式选择,使用更广泛。

应用场景:

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石化场地:石化类场地,园区及尾矿等区域地下水污染较为复杂, G37能够采集代表性的原始水样,适用于场地调查、 场地修复治理以及第三方实验室样品提取工作。

地勘行业:当前,地勘系统地下水调查工作正在有序推进。 G37能够有效执行相关地下水采样工作, 采样有效性能够客观的反应地下水当前情况。

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水务行业:G37已经逐步埋入水务领域,并成功帮助用户完成了多次户外采样任务。 水务系统地下水井分布广泛, G37的采样有效性是不可忽视的优势。  

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监测方式:抽水式地下水监测已经逐步进入市场的需求层, 地下水安全的概念正在以的速度增强,G38可亲切的帮助客户一站式解决采水难题。 

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安装方式:高集成小型化的特点, 即便安装空间再压缩一下, 依然能够傲视群雄,使得其同样可以应用于微型站监测。多样的安装方式和友好的通讯模式, 让它能够畅行各种应用, 无论是立体安装, 还是集成化嵌入,都可迎刃而解。

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4.4监测传感器设备选型

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4.4.1全光谱水质分析仪(con::cube+spectro::lyser)

con::cube全参数控制器:全新一代的s::can控制终端高性能、节能的工控机配有最新的英特尔Atom技术和4 GB内存宽屏彩色显示器(7“)并带有触摸屏功能,就像使用手机一样,高度直观、可触;功能图案可在不同位置进行拖曳标准情况下,可连接和显示4个s::can传感器;可以选择连接无数个传感器支持两个额外清洗设备低于3W的低耗电量(测量间隔为15分钟),太阳能板应用双频WCDMA和四频EV-DO网络连接技术提供的全球网络连接所配置的WIFI插件,用于远程遥控和数据传输100 Mb/s高速以太网接口,将数据集成到大型网络通过 U盘方便地进行数据传输通过继电器输出、4-20mA、SDI-12、Modbus RTU/TCU以及Profibus DP与SCADA的接头通过4-20 mA输入, SDI-12和Modbus RTU/TCP集成第三方传感器利用8个扩展插槽可以方便扩展其他的模拟和数字输入输出预先安装了过程控制软件moni::tool,可选其他的软件工具(如:数据有效性甄别和事件甄别)显示浓度值、历史数值、光谱值以及所有的事件全套s::can监测站和监测网络的设置、校准、管理都很便捷。

技术参数:

集成:1 x s::can 光谱探头和3 x s::can 传感器或 ISE(离子选择性)探头

显示屏:VGA彩色显示屏 7"TFT(可选)

功能显示:4 x LED

操作方式:触摸屏(可选)

以太网-浏览器或 VNC

WIFI-浏览器或VNC

USB (键盘,鼠标)

3G modem (可选)

操作系统:嵌入版 XP

主存储器:1 GB RAM

内置存储器:4 GB

与 s::can 光谱探头的接口连接:1 x MIL,IP 68,RS485,12 VDC

与 s::can 传感器的接口连接:3 x 系统插头,IP 68,RS485,12 VDC

与第三方传感器的接口:RS485 Modbus, SDI-12, 最多可有16个 4-20mA输入

网络连接:802.11n a/b/g WIFI 300Mb/s

Ethernet LAN

与 SCADA (数据采集与监控系统)的接口:Modbus RTU 或TCP, Profibus DP (可选),SDI-12

数据传输:通过 PC 或 USB 闪盘

远程控制和数据传输:通过以太网/XML协议

GSM 调制解调器:全球多模式连接

850/190 Mhz GSM/GPRS/EDGE

850/900/1800/1900 MHz HSDPA/HSUPA/UMTS

850/900/1900/2100 MHz

电源:D-315-230: 100 ... 240 VAC

D-315-024: 10 ... 30 VDC

接地:<0.5 欧姆,至过程介质

功耗(典型): 10 W (没有显示, 没有模拟端口)

30 W (全配置)

功耗(最大) :20 W (没有显示,没有模拟端口)

60 W (全配置)

模拟输出:最多8 x 2 x 4-20mA

模拟输入:最多8 x 2 x 4-20mA

用于自动清洗的输出:2个

数字输入:最多7 x 2 x 24 VDC

继电器输出:4 x 2A (250 VAC)

系统误差继电器:1 x 2A (250 VAC)

尺寸(宽 x 高 x 深) :280 x 209 x 85 mm

外壳材料:铝合金,粉末涂层

重量(最小值): 2 kg (无显示)

3 kg (包含显示)

工作温度:-20 ... 50 °C

储存温度:-20 ... 60 °C

储存湿度:5 ... 90 %

防护等级:IP65

符合电磁兼容性标准:EN 61326:2006

符合安全性标准:EN 61010-1:2011

UL 61010-1:2004 R10.08

CAN/CSA-C22.2 NO. 61010-1-04+GI1(R2009)

4.4.2全光谱传感器

根据应用情况,可监测CODmn、TOC、DOC、NO2-N、NO3-N、BTX、BOD、UV254、氯苯、石油烃等有机物。

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即插即测

测量原理:紫外可见光全光谱(220-720nm或220-390nm) 

多参数探头

适用于地表水、地下水、饮用水和污水

长期稳定且免维护的运行

出厂前预校准

内置压缩空气的自动清洗管路

直接在水中安装测量(浸没式)或通过流通管道安装(监测站)

通过s::can控制终端和s::can软件进行操作

可以在100mm、35mm、15mm、5mm、2mm、1mm或0.5mm之间选择精确耐用的光程口径插件

易于安装,无堵塞

技术参数:

测量原理:紫外-可见光谱测量范围 220 - 720nm

紫外光谱测量范围 220 - 390 nm

详细的测量原理:闪烁氙灯,256个光二极管

自动补偿仪:双光束测量,全光谱

交叉灵敏度自动补偿:浊度/固体颗粒/有机物质

出厂前进行预校准:所有参数

内置存储器:656 KB

集成温度传感器:-10 ... 50 °C

温度传感器分辨率:0.1 °C

集成压力传感器(可选):0 ... 1,2/2/11 bar

压力传感器分辨率测量范围的:1:1000

集成方式:con::nect & con::cube

电源:11 ... 15 VDC

功耗(典型): 4.2 W

功耗(最大): 20 W

与 s::can 控制终端的接口连接:MIL 连接器,IP 68,RS485,12 VDC

与第三方控制终端的接口:电脑/压缩空气链接终端包含网关 modbus RTU

电缆长度:7.5 m固定电缆 (-075) 或1 m 固定电缆 (-010)

电缆类型:TNPU夹套

外壳材料:不锈钢 1.4404

重量(最小值): 3.4 kg(包含电缆)

尺寸(直径 x 长) :44 x 612 mm / 698 mm

工作温度:0 ... 45 °C

储存温度:-10 ... 50 °C

工作压力:0 ... 3 bar

高压技术规格:10 bar

防爆技术规格(可选):符合 EN60079-0、-1的产品认证及ATEX的防爆认证

安装/固定:浸没或在旁通(流通管道)中

流速:3m/s(最大值)

机械稳定性:30 Nm

防护等级:IP68

自动清洗:介质-压缩空气

允许压力-3 ... 6 bar

空气体积-7 ... 20 升(每次清洗)

清洗时间-1 ... 5 秒(每次清洗)

清洗时间间隔-每到第 1 至第 10 个

测量间隔-取决于应用

延时-10 ... 30 s

符合电磁兼容性标准:EN 61326:97/A1:98/A2:01

符合安全性标准:EN 61010-1:2002

4.5定制化重金属比色法分析单元

1、性能特点:

➢ 全自动分析、自动清洗,周期任意设定

➢ 自动校准、手动校准

➢ 超高精度蠕动泵实现液体输送,确保超高的测量重现性

➢ 模块化设计、维护简便、量程可扩展

➢ 触摸屏操作及显示,菜单式操作界面

➢ 故障报警、出错报警、来电自启功能

➢ 支持 4-20mA、RS232/485

 

2、应用领域:

地表水、自来水、泳池水、市政污水、工业废水等。

 

3 、技术参数

3.1砷离子分析模块

测量方法 比色法

测量周期 10 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.2铅离子分析模块

测量方法 比色法

测量周期 10 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5/1mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

 

3.3六价铬分析模块

测量方法 二苯碳酰二肼比色法

测量周期 10 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5/1mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.4镉离子分析模块

测量方法 比色法

测量周期 15 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.5铜离子分析模块

测量方法 BCO 分光光度法

测量周期 15 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar

 

3.6汞离子分析模块

测量方法 比色法

测量周期 20 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.7 锌离子分析模块

测量方法 双硫腙比色法

测量周期 15 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar;

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.8 锰离子分析模块

测量方法 甲醛肟比色法

测量周期 10 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar

 

3.9 氟离子分析模块

测量方法 氟试剂比色法

测量周期 10 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.5/1mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100 VA

 

3.10氰离子分析仪模块

测量周期 8 分钟其他时间周期可调

测量范围 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

显示屏 4.3 寸彩色触摸屏

测量类型 用户手动或设定间隔自动分析或者连续测定

测量间隔 可根据实际情况自由编程

校 正 自动校正、定点校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

样品条件 无油无悬浮物;温度:2~40℃;压力: 0.0~0. 1Bar

电源功耗 85…264 VAC    47…63 赫兹;功率:最大 100VA


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