册田水质自动监测系统的建设与运行袁帅1,李漱宜2,白玉梅3,丁杰1(1.国网南京自动化研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003;2.水利部海河水利委员会,天津市300170;3.山西省大同市水文水资源勘测局,山西省大同市037000)摘要:在省界断面和主要监测断面设立水质自动监测站,对断面水质进行实时监控,具有十分重要的意义。文中主要介绍水利部/21世纪初期首都水资源可持续利用规划0建设项目)))册田水质自动监测系统的组成和软件框架,详细介绍了系统的验收、运行和维护。册田水质自动监测系统采用了新式的取水方式,具有水质综合评价的高级应用功能及提供第三方软件开发等最新功能。该系统的建成可以有效控制水库污染、保证首都人民用水安全。关键词:水质监测;水质自动监测系统;取水方式;水质综合评价中图分类号:TV211.1;S274.4收稿日期:2007-12-24;修回日期:2008-01-22。0引言和谐发展是当今社会的主旋律,利用先进的科学技术对水资源进行实时监控和优化配置,保护生态环境,促进国民经济可持续健康发展,是符合这一宗旨的。水利部/21世纪初期首都水资源可持续利用规划0以保护首都水资源、保证首都用水安全为目标,立足于流域水资源的合理开发、优化配置和水资源的保护与改善,从流域水资源持续利用与经济社会协调发展的高度,提出一系列综合性的治理措施,是一项重大的系统工程。册田水库是北京市重要水源地之一,其出口断面是桑干河在山西省的出境断面,属国控断面,由海河水利委员会管辖,地理位置十分重要。在册田水库出口断面建立水质自动监测系统,可及时、准确地掌握桑干河上游水质状况,有效地控制水库污染,改善水库水质,解决跨行政区域的水污染事故纠纷,保证首都人民的用水安全[1]。本文主要介绍册田水库水质自动监测系统的组成和软件框架,以及系统的验收、运行和维护情况。1系统的组成册田水质自动监测系统由取样、预处理、水质监测分析、清洗、系统控制和通信等单元组成,如图1所示。在册田水质自动监测站本地设立监控分中心,以通用分组无线电业务(GPRS)为主信道、北斗卫星信道为备用信道的通信方式,实现北京中心站对册田水质监测站的实时监控。水质监测参数包括:水质五参数(水温、电导率、浊度、pH值、溶解氧)、高锰酸盐指数(COD)、氨氮、总磷和总氮[2]。图1册田水质自动监测系统结构1.1取样单元册田水库水质自动监测系统的源水取样点环境条件复杂,一年中水位变化在10m左右,河床和岸边坡度缓长,地表有许多边缘尖锐的玄武岩。取样单元不仅要解决取样的代表性问题,还要解决水泵和取水管线的固定、维护维修以及防冻、防冰凌、防盗的问题,因此,常规的取水方式(栈桥式、取水井式、立桩紧固式、普通浮船式)都不太适用。取水系)62)第32卷第2期2008年4月20日Vol.32No.2Apr.20,2008统是整个监测系统能否长期正常工作、监测数据是否真实可靠的关键[3],为此设计了一种全新的取水方式)))取水塔结合浮船的取水方式,既避免了栈桥式取水的较大投资和较长工期,又能保证水位变化较大时能够正常取样。取水塔在一年中低水位时采取围堰的方法建设施工,水电管线的河床和岸边部分采用架高方式,坝上的平地部分采用地下埋设方式。经过1年多的运行证明,取样单元不仅能在各种水位条件下正常取水,也解决了水泵和取水管线的固定和维护维修、防冻和防盗问题。系统采用2台水泵并联,一用一备,循环交替运行,提高了系统的安全性和稳定性。一般采用间歇与连续相结合的取样方式,当出现紧急污染情况时,可设置为连续取样方式。1.2预处理单元高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮分析仪的进样需经过预处理才能满足仪器的要求,而五参数仪的进样必须是源水,所以,源水经配水分配后,一路直接进入五参数仪,另一路进入预处理单元。预处理单元由3级组成:第1级为旋转沉沙装置,册田水库的水质为劣Õ类水,水质较差,该装置发挥了较大的作用;第2级为粗滤装置,用于过滤水体中较大的颗粒,因为水体中较大的颗粒不仅会影响测量结果,还会堵塞贵重水质监测仪器的内部管路;第3级为细滤装置,由于氨氮、总磷等分析仪采用比色法测量,对源水的透明度要求较高,因此采用高精度全不锈钢过滤装置,延长了过滤装置的使用寿命,且维护方便,经过滤后颗粒物直径小于50Lm[4...
