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河道監測-多參數水質監測係統方案

 

2018-05-08 15:48:07

一、 浮標式水質監測係統

水質自動監測係統由感知層、采集傳輸層及漂浮裝置係統構成。

感知層由數字化組合式多參數水質傳感器和 COD 在線監測儀、氨氮在線監測儀及漂浮係統組成。

采集傳輸層由采集測控終端及無線傳輸設備組成;漂浮裝置由浮標及太陽能供電係統構成。

1.1 測量參數

綜合性水質測量參數:COD、氨氮;

常規水質測量參數:水溫、酸堿度、氨氮、溶解氧、電導率、濁度。

1.2 工作參數

 最大工作水深:10m;

 測量周期:傳感器實時檢測;

 數據傳輸:無線遠傳;

 通訊方式:GPRS,或者其他無線通訊方式;

 環境溫度:-5 ℃ - 55℃;

 防水等級:IP65/IP68;

 防雷等級:600W 雷擊浪湧保護;

 抗風等級:10 級;

 供電方式:24VDC 75W。

二、河道型水質自動監測站的係統介紹

水質自動監測站實現現場水質數據的在線監測功能,完成水質數據的采集、處理、存儲、控製、傳輸等功能。水質自動監測站要求能進行 24 小時連續在線監測。每日監測次數可以本地設置也可以遠程設置,監測結果即時報出。監測采用定時自報和召測工作方式。水質監測係統要求具備自動運行、定期自動清洗功能。測量參數有濁度(懸浮固體、溶解氧、pH、電導率、溫度,集成式傳感器,僅需輸出一組 RS485 信號即可,沉入式、管道式等多種安裝方式,傳感器自動清洗,免維護。

2.1 數字化組合式多參數水質傳感器

2.1.1 概述

數字化組合式多參數水質傳感器,是一款(多合一在線多參數水質傳感器組合,可用於江河、湖泊、地下水、廢水等不同水體的水質在線監測。監測參數涵蓋 pH、ORP(氧化還原電位、溶解氧、電導率、濁度/懸浮固體、溫度、深度共 7 種參數。

該數字化組合式多參數水質傳感器內部完成測量計算補償,直接輸出 RS485 數字信號包, 可通過各種數據鏈向計算機、服務器和其他上位機係統無失真數據傳輸,數字化組合式多參數水質傳感器還可以通過無線網絡4GGPRS433MHz 直達互聯網係統。產品一體化設計, 測量精確可靠,維護簡便、易操作。

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3.1 多參數傳感器組成

 

2.1.2 性能特點

 

  pH、ORP、溶解氧、電導率、濁度/懸浮固體、溫度、深度測量於一體。

 數字傳感器,RS485 輸出,符合 Modbus 協議。可直接與工控機、PLC 等任意一種符合 Modbus RTU 格式的通訊設備構成采集係統。

 選配可視化上位機設置軟件,地址、波特率自由設置。

 pH、ORP 和溶解氧傳感器配備了快速轉換接頭,方便更換。

 濁度探頭配置了自動清潔裝置,無須人為維護。

 全密封、不鏽鋼主體,符合 IP68 防護等級;

 安裝方便,直接投入水中,可實現移動式快速響應。


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3.2 多參數傳感器構成多種係統


3.3 多參數傳感器接入互聯網示意圖


2.1.3 分析方法

 

 濁度光學散射法符合國際 DIN EN27027/TS 水質濁度測定標準;

 pH 分析方法采用最廣泛的玻璃電極法;

 ORP 采用最廣泛的惰性金屬鉑電極法測量;

 電導率采用同軸極板組成電導池進行測量分析;

 溶解氧采用覆膜(極譜式)式傳感器;

 溫度分析方法為熱敏電阻法;

 深度檢測采用擴散矽壓力傳感法。

 

2.1.4 測量原理

 

 濁度測量原理:一束平行光在穿過水樣時,水樣中的懸浮顆粒在平行光束的照射下發生散射,與入射光線呈 90°方向的散射光被光電池檢出,利用散射光的強度與水樣濁度的正相關性,經微處理器解析獲得對應的濁度數值;

 pH 測量原理:當 pH 傳感器的敏感玻璃膜浸沒在溶液中時,H+ 電荷在玻璃膜和指示電極之間產生一個電位,該電位以內部的參比電極為基準,經過儀表的科學運算分析處理精確計算出溶液的 pH 值;

 ORP 測量原理:ORP 的測試是當氧化還原電極浸入溶液中時,電解液的氧化/還原狀態之間發生電子交換所產生的電位即為氧化還原電位,此電位經過儀表精確計算示值;

 電導率原理:電導/電阻率定義為溶液的導電性,溶液導電的載體是離子如溶解的鹽或酸,測量電導率/電阻率需采用兩個間距固定的具有專用表麵材質的電極,在兩電極間連接一個電壓源然後測量流過的電流,該電流大小直接反映了溶液的電導率/電阻率;

 溶氧測量原理:溶解氧(Dissolved Oxygen) DO 指的是水體經過與大氣中的氧氣交換或經過化學、生物化學等反應後溶解於水中的分子氧,以每升水中所含氧的毫克數來表示。當溶解氧傳感器浸沒溶液中時,溶液中的氧在傳感器的陰極發生還原反應,陽極被氧化,產生一個與溶液中氧濃度成比例的微小電流反應,這個電流經解析轉換成氧濃度;

溫度檢測原理為熱敏電阻阻值隨溫度改變而改變;

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2.1.6 外形尺寸圖


3.4 多參數傳感器物理尺寸

 

2.2 COD 傳感器

2.2.1 概述

COD 傳感器是新一代環保型 COD/TOC 傳感器,無需試劑,無汙染,更經濟環保。尺寸小巧, 安裝更為便捷,可在線不間斷進行水質監測。自動對濁度幹擾進行補償,帶自定清潔裝置,即使長期監測依然具有極佳的穩定性。

2.2.2 測量原理

許多溶解於水中的有機物對紫外光具有吸收作用。因此,通過測量這些有機物對 254nm 波長紫外光吸收程度,可衡量水中有機汙染物的總量。傳感器采用兩路光源,一路 254nm 紫外光,一路 850nm 紅外光,能自動對光路衰減及濁度影響進行補償,從而實現更穩定可靠的測量值。

2.2.3 傳感器特點

數字傳感器,RS-485 輸出,支持 MODBUS

無需試劑,無汙染,更經濟環保。

可測量 SAC\COD\TOC 等參數

自動對濁度幹擾進行補償,具有極佳的測試性能。

2.2.4 技術參數

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3.5 COD 傳感器物理尺寸圖

 

 

2.3 水質氨氮傳感器

 

2.3.1 技術參數:

量程:0~1000ppm(量程可更改)

精度:0.01ppm

輸出信號:RS485 信號輸出

傳輸協議:Modbus RTU

波特率:9600(默認,可自定義,但不建議。

溫度範圍:0-89℃

溫度補償:自動補償

校準:命令方式(軟件校準)

工作電壓:5-12V

電纜長度:標配 5 

保質期:6 個月

 


產品圖片

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3.5 氨氮傳感器物理尺寸圖

 

2.4 浮標裝置

浮標是一款用於海洋學研究、水質控製、氣象研究等方麵的多功能、多參數浮標。

主要特征

浮標用於水體監測;

保障數據的準確性;

低維修率(防汙染係統具有專利保護

支持安裝絕大部分的商用傳感器;

支持測量被測水域內任何水層的水質情況;

獨有的防汙染係統使係統維修率降到最低;

支持太陽能麵板自動充電;


監測數據可通過 GPRS 或衛星實時傳輸,可通過互聯網訪問。技術特性

浮標堅固耐用的材料在極端鹽度、濕度、溫度的艱苦環境中同樣適用。

通信係統 GPRS(手機網絡,包含 GPS。

補充係統(能源) “單晶矽”太陽能麵板,可選風能。

電池 AGM 鉛蓄電池12V,電池容量取決於安裝需求。

浮標材料 高密度高分子聚乙烯(PEHD)

線圈材料 鋁合金(噴塗油漆)

可搭載傳感器 濁度計、水流計、氧化還原傳感器、pH 計、鹽度計、溶解氧傳感器、葉綠素計、風速計、氣壓計、溫度計、COD、氨氮、總磷、總氮等傳感器

可選項 自動采樣器



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