新型无人自动化水质自动监测站技术方案.docx
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新型无人自动化水质自动监测站技术方案
新型无人自动化水质自动监测站技术方案
1.项目背景
2.设计要求
监测“500”水库水质五参数、氨氮、有机物含量。
3.设计方案
测量参数:
pH、溶解氧、浊度、电导率、温度、氨氮、UVAS
现场环境:
采用交流电、有站房
仪器选型:
HACHSC1000多参数水质分析仪;
HACHDS5X多参数水质分析仪
WTWIQ2020多参数水质分析仪
YSI6820多参数水质分析仪
设备功率:
(1)多参数水质分析仪(220V):
功耗(W)
显示模块
11
控制器
14
pH
1
溶解氧(LDO)
5
浊度
10
电导率
1.5
氨氮
最大功率1000(气敏电极法)
UVAS
10
合计
1052.5
(2)水泵:
扬程7米100W8.4A(+12V)
(3)ACS300MM及DIO适配器:
《200mA(+12V)
(4)通讯终端7710:
工作300mA;守候50mA(+12V)
(5)电磁阀:
14.4W(+12V,1.2A)
探头保存:
喷淋加湿
设备布置:
仪器设备放置在1个标准电信机柜(1450*760*545)中(气敏电极法氨氮监测仪和水泵除外)。
A.正面:
主要放置SC1000多参数水质分析仪、流通槽、电磁阀、手阀、采配水管件、连接线及接插件。
B.背面:
主要放置ACS300MM、ADAPTER-DIO2、继电器、GPRS终端等。
系统配置:
水路设计:
测量时:
下进水,河道水由潜水泵抽入到水质流通槽中,管路中加手阀调节流量压力,水箱上部设置溢流管,多余的河道水由下出水口排出。
水质流通槽:
采用不锈钢箱体
电路设计:
整个系统采用交流电源供电。
为了保证和中型站、小型站配件的兼容性,我方设计电路示意图如下:
系统工作流程:
RTU(数据采集控制单元)根据设置的工作参数,定时控制水泵开始抽水(2h),抽水一段时间(根据水箱体积计算)后,然后给SC1000上电,开始测量参数(5min)。
测量完毕后,排水,并对仪器设备掉电。
每隔15分钟对探头喷淋一次,对探头保湿。
DIO控制电路部分
系统水路控制需要采用ACS-DIO配合继电器进行控制
新型ACS开入开出适配器:
ACS-ADAPTER-DIO2
为实现对上述复杂流程的控制,公司已完成新DIO模块的设计,支持SDI-12命令,可以提供5个开出接口,3个开入接口,环境条件、配置方式和原设计相同。
控制电路示意图如下:
4.安装场地选择
根据“500”项目施工图,小型水质自动监测站安装于出口管理站,安装位置具体如下图五角星所示:
5.类似项目图片
6.监测设备选型
(1)HACH多参数水质分析仪(SC1000)
SC1000控制器
GLIpHDTM差分PH/温度传感器
【技术指标】
Ø差分式电极(含温度电极),带双阶参比电极(接地电极和参比电极),带温度补偿;
Ø测量范围:
0~14pH;
Ø灵敏度:
≤0.01pH;
Ø稳定性:
每24小时0.03pH,不累积
Ø
温度范围:
-5~105℃
Ø温度分辨率:
0.01℃
Ø防护等级:
IP68;
Ø电缆线长:
8米;
Ø安装方式:
浸没式
HachLDOTM无膜荧光法溶解氧电极
【技术指标】
Ø形式:
无膜、无阴阳电极、无电极液,抗H2S、金属离子、油污染;
Ø工作原理:
红蓝色双光束莹光法测量原理;
Ø
溶氧测量范围:
0~20mg/L,
Ø温度测量范围:
0~50℃;
Ø分辨率:
0.01mg/L;
Ø重现性:
0.05mg/L
Ø灵敏度:
0.05mg/L;
Ø响应时间:
20°C时,达到90%<30秒,达到95%<90秒;
Ø防护等级:
IP68;
Ø电缆:
10米,带快速接头;
Ø一年无需校准
Ø最低流速要求:
无
GLI3400系列电导率电极
【技术参数】
Ø测量范围:
0-2,00,000μS/cm
Ø样品温度:
-20-200℃
Ø最大流速:
3m/s
Ø压力范围:
在200℃时为100psig
Ø准确度:
读数的±0.01%
Ø电缆线长:
6米;
Ø防护等级:
IP68;
Ø安装方式:
浸没式或管道式;
Ø响应时间:
<60秒(90%的测量结果)
SOLITAXTMSC浊度/悬浮物电极
【技术参数】
Ø
量程:
0.001~4000NTU
Ø测量精度:
浊度小于读数1%,或±0.001NTU;
Ø重复性:
浊度:
小于读数1%;
Ø响应时间:
1秒
Ø安装方法:
浸入式安装使用池边固定安装
Ø样品流速:
最大3m/s操作温度:
0~40℃
Ø样品温度:
0~40℃样品压力:
最大6Bar
Ø探头尺寸:
浸入式传感器:
60×200mm
Ø探头重量:
浸入式:
不锈钢材质1.38KG,PVC材质0.52KG
Ø电缆长度:
标准:
10米,附加电缆可选:
7.6米,15.2米,最大长度100米
Ø
带机械刮刷式自清洗装置;
氨氮分析仪
【技术指标】
●氨氮分析仪量程
低浓度范围
中等浓度范围
高浓度范围
测量范围(NH4-N)
0.05~20mg/L
1~100mg/L
10~1000mg/L
最低检测限
0.05mg/L
1mg/L
10mg/L
精确度
3%±0.05mg/L
3%±1.0mg/L
4.5%±10mg/L
再现性
2%±0.05mg/L
2%±1.0mg/L
2%±10mg/L
(2)HACH多参数水质分析仪(DS5X)
(3)WTW多参数水质分析仪(IQSensorNet)
【系统的技术指标】
●电源:
90-264VAC
●通讯协议:
MODBUS
●显示:
114X86mm多功能LCD显示
●防护等级:
IP66
●输出功率:
18W
【水温自动分析仪】
●水温分析方法:
温度传感器法,参照标准:
GB13195-91
●测定范围:
-5~60℃
●
准确度:
±0.5℃
●分辨率:
0.1℃
●响应时间:
0.5min以内
●电压稳定性:
指示值变动在±0.1℃以内
●MTBF:
≥720H/次
●输出信号:
4-20mA,RS232/485以及MODBUS通讯协议可选
【PH自动分析仪】
●测定范围:
0.00~14.00pH
●分辨率:
0.01pH
●测量精度:
±0.01pH
●温度补偿:
0~60℃利用温度传感器自动进行温度补偿
●响应时间:
0.5min以内
●零点漂移:
≤±0.1pH
●量程漂移:
≤±0.1pH
●防护等级:
IP68
●传感器诊断:
具有电极自检功能,并可进行故障报警
●M T B F:
≥720H/次
●输出信号:
4-20mA,RS232/485以及MODBUS通讯协议可选
【溶解氧自动分析仪】
●测定范围:
0.00-20.00mg/L
●
测量精度:
≤±0.3%F.S
●分辨率:
0.01mg/L
●零点漂移:
≤±0.3mg/L
●量程漂移:
≤±0.3mg/L
●反应时间t90:
30秒(25℃时)
●温度补偿:
0~60℃利用温度传感器自动进行温度补偿
●盐度补偿:
0~70ppt
●防护等级:
IP68
●传感器诊断:
具有电极自检功能,可检测膜破损及电解液
●
的泄漏情况并报警
●M T B F:
≥720H/次
●输出信号:
4-20mA,RS232/485以及MODBUS通讯协议可选
【电导率自动分析仪】
●电导率分析方法:
四极式电导池法,参照标准:
HJ/T91-2003
●方法原理简述:
当两上电极插入溶液中,可测出两电极间的电阻R,根据欧姆定律求电导率。
●测定范围:
0uS~500mS/cm(自动分档量程,量程全自动切换)
●测量精度:
±0.5%F.S
●分辨率:
0.01µS/cm
●零点漂移≤±1%F.S
●量程漂移≤±1%F.S
●响应时间:
≤0.5min
●温度补偿:
内置地表水非线性温度补偿功能
●防护等级:
IP68
●
M T B F:
≥720H/次
●输出信号:
4-20mA,RS232/485以及MODBUS通讯协议可选
【浊度自动分析仪】
●浊度分析方法:
90度光散射比浊法,参照标准:
GB13200-91
●方法原理简述:
通过探头内置的LED灯源,发出光波,通过待测样品产生了折射和反射,接收装置感测光源变化情况,从而得出样品浊度数值。
●测定范围:
0~4000NTU(自动分档量程,量程全自动切换)
●准确度:
<±1%
●分辩率:
0.001-1NTU(根据量程不同,分辨率不同)
●防护等级:
IP68
自动清洗:
内置超声波自动清洗功能
自动监测:
具有电极自检功能,可监测光学镜片的污染情况和清洗系统的
●性能并报警。
●
M T B F:
≥720H/次
●信号输出:
4-20mA,RS232/485以及MODBUS通讯协议可选
(4)YSI多参数水质分析仪(6820)
项目
技术规格
水温
测量范围:
0~45℃
分辨率:
0.01℃
准确度:
±0.15℃
溶解氧(DO)
量程:
0~50mg/L
分辨率:
0.01mg/L
准确度:
0~20mg/L:
±1%或0.1mg/L,以大者为准
20~50mg/L:
±15%
自动清洗
自动温度补偿
自动盐度补偿
pH值
量程:
0-14pH
分辨率:
0.01pH
准确度:
±0.2pH
自动温度补偿
电导率
量程:
0~100mS/cm(自动量程选择)
分辨率:
0.001mS/cm~0.1mS/cm(视量程而定)
准确度:
读数之±0.5%
自动温度补偿
浊度
量程:
0~1000NTU
分辨率:
0.1NTU
准确度:
读数之±2%或0.5NTU,大者为准
自动清洗
自动温度补偿
其他
仪器防护等级为:
IP68;
仪器通信接口为RS232和SDI-12
配置
主机、电缆各一套。
水温、pH、溶解氧、电导率、浊度等参数同时测量所需探头与校准试剂。
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- 新型 无人 自动化 水质 自动 监测站 技术 方案