本文論述了城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統設計，城镇处理厂进出水测系運用自動控製技術、污水計算機技術並配以專業軟件，水质水量組成一個從取樣、线监析預處理、统设分析到數據處理及存儲傳輸等的计分完整係統，從而實現對樣品的城镇处理厂进出水测系在線自動監測，使我國環境監測工作的污水信息化水平不斷提升，優化
環境管理效果。水质水量

1  概述城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統

1.1  發展現狀

城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線自動監測係統主要包括取樣係統、线监析預處理係統、统设數據采集與控製係統、计分在線監測分析儀表、城镇处理厂进出水测系數據處理與傳輸係統及遠程數據管理中心，污水這些分係統既各成體係，水质水量又相互協作，以完成整個在線自動監測係統的連續可靠運行。在汙水處理廠的進水口和出水口部位按照相關技術規範設置采樣點、流量堰槽安裝流量計探頭等，監測站房內包括在線分析儀及流量計，負責在線監測汙水處理廠的水質和水量，分析計算數據，同時數據采集傳輸儀可以向監控中心和汙水處理廠等地傳輸監測數據。在整個係統中，在線監測基站管理係統發揮著重要的作用，負責對汙水處理廠現場儀器、集成控製單元、視頻信號、監測數據等進行管理與共享，負責與遠程中心管理平台的交互，實現整個監測過程的自動化及人工介入。不僅可以實時監控汙染因子，還可以采集和管理儀表數據，實現係統各項功能。在係統設計過程中，需要結合儀表擴充要求，首先配置公用設備，在電源配置和基站控製接口等部位都要留出餘量，布局站房的過程中需要考慮到今後擴容問題。

1.2  存在的問題

近些年，我國很多城鎮安裝了自動監測設備，使監測頻率不斷提升，同時可以獲得準確的監測數據，但是一些監測設備沒有聯網，不利於環境監管部門掌握監測的數據。數據入庫處理之後，電子文檔隻能進行查詢檢索和統計，無法為環保人員提供分析數據。分析城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統運行，一些係統運行過程中缺乏穩定性，具有較高的故障率，無法滿足在線監控數據的連續穩定運行，增加了運營人員的運營維護工作量及運營維護成本，對於在線監控工作增加很多不確定性，增加了生態環境監管部門分析判斷在線監控設備運行情況的複雜性。此外，在數據采集、數據傳輸、監控模式以及係統容錯等方麵也存在不少缺陷，加大了相關工作人員的工作量。不同廠家的在線監控設備係統設置不同，有些設備存在現場端可人工修改相應參數的情況，排汙企業為了逃避汙染因子超標監管而可能存在現場端修改參數或其他設備等弄虛作假的違法行為。

2  城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統設計

2.1  設計原則

係統先進性：設計基站係統，可以滿足實時在線監測要求，提供實時監測數據。需要選用先進的在線分析儀器，例如當前市場中廣泛利用水質分析儀和自動采樣係統，可以保障整體工作的穩定性。利用這些設備具有較短的分析周期和廣泛的檢測範圍，可以處理各種複雜的水體，此外係統模塊需要利用各種先進技術。係統穩定性：係統可以始終穩定地提供監測數據，主管機構和行政部門以此作為監管執法的依據，提高了監管執法部門的工作效率和準確性。為了發揮出城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統的作用，不僅需要利用先進的分析儀器，還要保障係統集成效果，利用先進的工藝製造係統集成部件。預警功能：在線監測係統具備自動保護功能和預警功能，在斷電過程中可以發出報警，發揮報警保護作用，此外還具備設備故障報警和安全報警等功能，保障遠程係統運行的穩定性。遠程監控功能：在基站係統設計過程中，為了減少係統維護的工作量，滿足監管部門的監測執法要求，通過在線監控中心遠程監控數據，明確在線係統的運行狀態是否正常。為了保障技術的及時性，在係統中設置運營維護端口，利用現代通信手段，掌握在線監控係統的運行狀態，出現故障，及時通知相關運營人員快速維護設備，並恢複正常。

2.2  工藝流程

城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統運行過程中，係統首先需要采集水樣，利用相關設備預處理水樣，進入到測試周期，實施儀器配藥，處理采集的水樣。在現場端利用儀器自動監測 COD、氨氮、總磷、總氮等汙染因子，分析處理所有監測結果，最後遠程傳輸采集到的監測數據。因為 GPRS 網絡具有廣泛的覆蓋範圍，可以快速地傳輸數據，保障通信質量。在城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統設計過程中，在數據傳輸過程中利用 GPRS，創新傳統的通信方式，可以傳輸大量的數據，保障數據安全性穩定性，降低數據傳輸成本。

3  城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統的硬件設計

3.1  設計水樣采集和預處理單元

選擇現場水樣采集點：在設計水質自動監測站的過程中，需要選擇代表性的水樣，保障選擇的水樣在管路中不發生物理和化學變化。選擇的采樣點可以保證監測水質的代表性和監測數據的真實性。要按照相關技術規範要求，確定水樣采集位置。水樣采集單元的特點：水樣采集單元包括取水泵組件和采樣頭以及隔離柵等部分。在實際工作中，需要控製水樣吸入口和水麵的距離處於 0.5~1m 範圍內，同時，需要將隔離柵安裝在采樣頭的四周，降低水麵漂浮物的影響。在工作過程中利用自吸式取水泵，避免改變溫度和溶解氧等參數，為了保障水樣處於流動狀態，要按照技術要求配合利用取水泵和管道內徑。合理配置自吸泵的部件，當停止自吸泵的過程中，也不會發生水流失問題，維護自吸泵良好的運行狀態。

3.2  設計清洗除藻單元

除藻單元主要包括計量泵和電動閥等部分，在取水管路和懸浮物參數管路中利用三條支路，負責主要除藻工作，同時利用 PLC 控製切換電動閥管路。在除藻過程中，首先是在管道中加入專用殺藻劑，可以將部分藻類殺滅，隨後將管道排空，利用壓縮氣體提高管道的幹燥性，可以將藻類徹底殺滅。清洗方式和除藻工作具備一致的實現方式，隻是清洗方式沒有實施加入和藥劑加入的步驟，利用清洗工作，可以有效縮短除藻周期，節省係統運行成本。在識別運行狀態的過程中，需要合理配置和處理清洗除藻工作的液位和開關量等。

4  城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統的軟件設計

4.1  設計監測基站的 PLC 軟件

結合工藝要求，落實監測基站 PLC 自檢工作，結合上位機監控係統光信號，有效控製整個基站的設備。PLC 可以涉及汙水處理廠所有設備的數據，通過運輸處理操作之後，向上位機監控係統上傳。如果電路發生故障，數據超過閾值，PLC 可以停止控製設備，監控係統也可以發出報警信號。

4.2  設計監測基站上位機軟件

在基站係統安裝過程中，各個站的監測項目和環境參數都是不同的。在係統設計過程中，需要合理選擇參數，如果監測項目發生變動，可以及時解決問題。基站管理係統負責現場設備和監測儀器通訊，同時可以交換遠程監控信息，在水質係統中通訊環節發揮著重要的作用。設計參數信息界麵，可以設定上位機的參數範圍，並且在數據庫中存放設定值，利用窗口顯示數據庫設置的參數。設計運行參數設置界麵，用戶可以利用該模塊設置軟件界麵，係統結合參數向自動控製係統和儀器發送命令，指揮設備完成相關動作。設計遠程通訊設置界麵的過程中，主要設置數據報和日誌上報兩個方麵，如果選擇數據上報，係統結束儀器測試工作之後，在數據庫保存數據，同時可以向在線監控中心上報監測數據。選擇日誌上報形式，打包處理全天存儲的數據，並且向在線監控中心遠程傳送。

4.3  設計通信模塊軟件

在整個係統軟件中通信模塊發揮著重要的作用，該模塊主要是發揮 GPRS 網絡技術，可以向環境監控中心實時傳輸監測數據，節省數據傳輸成本，同時有利於提高傳輸效率。各個基站利用 GPRS 通信方式，同時可以在 IPC上顯示采集到的數據。在程序設計過程中可以定義格式，服務器接收數據之後，首先判斷數據格式，如果數據格式和係統不一致，可以利用服務器存儲數據，否則可能會出現數據丟棄數據。

5  結束語

城鎮汙水處理廠進出水水質水量在線監測係統具有較強的適應性和拓展性，因此，我國各個城鎮可以廣泛拓展利用水質水量在線監測係統，合理監管汙水處理的水質水量達標排放，優化城鎮汙水處理廠的工作效果，提高了生態環境部門對汙水處理廠排放情況監管和執法的精準度和時效性。同時，也有不足之處，有待進一步完善。

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