水质监测系统需求分析

水质监测需求分析水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。

监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。

一、项目的产生随着国家关于水利信息化新政策的推出，越来越加大力度的扶持，还有国家不间断的投资，同行业的很多公司都开始了水利信息化这方面软件的开发，我们公司基于已经存在的各种关于水利信息化和水质监测、防洪防灾等系统软件，再跟据公司的发展前景特提出：在这些的基础上开发一个关于水利信息化的平台，整合这些系统中的数据，让我们的平台作为一个产品让用户在使用的过程中能根据自己的需要使用我们某个具体的软件。

水质监测只是我们这个产品的一个组成部分。

0．5/三、水质分析指标（一）色度：饮用水的色度如大于15度时多数人即可察觉，大于30度时人感到厌恶。

标准中规定饮用水的色度不应超过15度。

（二）浑浊度：为水样光学性质的一种表达语，用以表示水的清澈和浑浊的程度，是衡量水质良好程度的最重要指标之一，也是考核水处理设备净化效率和评价水处理技术状态的重要依据。

浑浊度的降低就意味着水体中的有机物、细菌、病毒等微生物含量减少，这不仅可提高消毒杀菌效果，又利于降低卤化有机物的生成量。

（三）臭和味：水臭的产生主要是有机物的存在，可能是生物活性增加的表现或工业污染所致。

公共供水正常臭味的改变可能是原水水质改变或水处理不充分的信号。

（四）余氯：余氯是指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯量。

在水中具有持续的杀菌能力可防止供水管道的自身污染，保证供水水质。

（五）化学需氧量：是指化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需氧量。

化学耗氧量越高，表示水中有机污染物越多。

水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放、动植物腐烂分解后流入水体产生的。

（六）细菌总数：水中含有的细菌，来源于空气、土壤、污水、垃圾和动植物的尸体，水中细菌的种类是多种多样的，其包括病原菌。

我国规定饮用水的标准为1ml水中的细菌总数不超过100个。

（七）总大肠菌群：是一个粪便污染的指标菌，从中检出的情况可以表示水中有否粪便污染及其污染程度。

在水的净化过程中，通过消毒处理后，总大肠菌群指数如能达到饮用水标准的要求，说明其他病原体原菌也基本被杀灭。

标准是在检测中不超过3个/L。

（八）耐热大肠菌群：它比大肠菌群更贴切地反应食品受人和动物粪便污染的程度，也是水体粪便污染的指示菌。

9、大肠埃希氏菌：大肠细菌(E. coli)为埃希氏菌属(Escherichia)代表菌。

一般多不致病，为人和动物肠道中的常居菌，在一定条件下可引起肠道外感染。

某些血清型菌株的致病性强，引起腹泻，统称病致病大肠杆菌。

肠道杆菌是一群生物学性状相似的G-杆菌，多寄居于人和动物的肠道中。

埃希菌属（Escherichia）是其中一类，包括多种细菌，临床上以大肠埃希菌最为常见。

大肠埃希菌（E.coli）通称大肠杆菌，是所有哺乳动物大肠中的正常寄生菌，一方面能合成维生素B及K供机体吸收利用。

另一方面能抑制腐败菌及病原菌和真菌的过度增殖。

但当它们离开肠道的寄生部位，进入到机体其他部位时，能引起感染发病。

有些菌型有致病性，引起肠道或尿路感染性疾患。

四、目前国内状况随着我国水质监测规划的实施，要实现水质监测的目标，就必须采用先进的水质监测技术作为保障，对水质站网进行优化配置和合理布局，构建选用先进的水质监测仪器设备和技术装备的水质监测实验室、移动水质监测实验室和自动水质监测站。

在水质监测实施过程中，应充分考虑我国的国情，从实际出发，实事求是，建立技能满足当前水质监测工作要求，又留有超前发展冗余的水质监测系统结构。

五、系统开发背景当今世界的水环境面临着两大问题：水资源的短缺和水污染的加重。

工业生产废水和城乡生活污水向江河湖泊土壤中的大量持续排放，使得地下水质和地表水质不断下降，更加剧了水资源的紧张、破坏了水环境，危害着周边群众和自然地健康。

六、系统开发目的在水资源短缺和水污染加重的情况下，我们特意针对现在的情况做出水质监测系统的开发，来帮助用户更加深入的了解所用水的现状，达到很好的监测效果。

在这个过程中，我们开发的项目将作为一个产品来对待，因此我们的用户将是多方面的，我们要针对不同的用户来制定出不同的需求，考虑到每种用户的需求，力求让每个用户都有很好的体验，并看到自己想要的数据、结果。

七、主要监测项目主要监测项目可分为两大类：（一）是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；（二）是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。

为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。

八、系统实施效果（一）可以实现水质的实时连续监测和远程监控；（二）达到及掌握主要流域重点断面水体的水质状况；（三）预警预报重大或流域性水质污染事故；（四）解决跨行政区域的水污染事故纠纷；（五）监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

九、系统可能用户（参与者）系统根据地理位置笼统的可以分为三个部分，在这里面我们就把系统用户分为了三部分。

泵站值守人员、水库值守人员和水库的管理人员、水务局的工作人员。

（一）泵站值守人员：泵站值守工作人员是这个水质监测环节中的第一步，也是最先看到水质监测结果的人，水泵采水直接到达泵房中，工作人员操作系统开始检测水质情况，在这里他们是水质监测过程中的第一步。

在这里他们关心的是系统的状态稳定和系统是否正常运行，还有监测到的数据是否有异常。

在操作的过程中应注意：1、根据进水量的变化及工艺运行情况，应调节水量，保证处理效果。

2、水泵在运行过程中，必须严格执行巡回检查制度，并符合下列规定。

1）应注意观察各种仪表显示是否正常、稳定。

2）轴承温升不得超过环境温度35摄氏度，总和温度最高不得超过75摄氏度。

3）应检查水泵填料压盖处是否发热，滴水是否正常。

4）水泵机组不得有异常的噪音和振动。

5）水池水位应保持正常。

6）应使泵房的机电设备保持良好状态。

7）操作人员应保持泵站的清洁卫生，各种器具应摆放整齐。

8）应及时清除叶轮、闸阀、管道的堵塞物。

9）泵房的提升水池应每年至少清洗一次，同时对有空气搅拌装置的进行检修。

3、安全操作1）水泵启动和运行时，操作人员不得接触转动部位。

2）当泵房突然断电或发生重大事故时，应打开事故排放口闸阀，将进水口处闸阀全部关闭，并及时向主管部门报告，不得擅自接通电源或修理设备。

3）清洗泵房提升水池时，应根据实际情况，事先制订操作规程。

4）操作人员在水泵开启至运行稳定后，方可离开。

5）严禁频繁启动水泵。

6）水泵运行中发现下列情况时，应立即停机：①水泵发生断轴故障；②突然发生异常声响；③轴承温度过高；④压力表、电流表的显示值过低或过高；⑤机房管线、闸阀发生大量漏水；⑥电机发生严重故障。

4、维护保养1）水泵的日常保养应符合本规程中的有关规定。

2）应至少半年检查、调整、更换水泵进出口闸阀调料一次。

3）应定期检查提升水池水标尺或液位计及其转换装置。

4）备用水泵应至少每月进行一次试运转。

环境温度低于0摄氏度时，必须放掉泵壳内的存水。

兴建水库：1、为附近的地区提供自来水及灌溉用水。

2、利用水坝上的水力发电机来产生电力。

3、运河系统的一部分。

4、水库的防洪效益。

5、对库区和下游进行径流调节。

6、其他的用处包括渔业。

（二）水库值守人员：水库值守工作人员在应用这个系统时应注意的是监测到的数据对于水质来说的意义，他们主要观察报表，总结问题和结果，把反应的问题和结果汇报给领导和管理人员，便于领导决策和管理，提出具体可行解决办法。

（三）水务局：水务局站的比较高，在它的管辖范围以内可能有好几个水库，在这里水务局关心的就会使比较高层层次的问题，看看这个水库这段时间给附近城乡的供水量，还有它给这个地区的贡献，带来的经济利益。

十、系统中应用到的传感器传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。

十一、系统中的设备水质监测整个系统采用机柜式设计，主要由：控制柜、各监测仪表分柜、预处理柜等标准机柜组成。

水质监测分析单元：常规五参数分析仪、化学需氧量（COD）重铬酸钾分析仪、高锰酸盐（COD Mn）指数分析仪、氨氮分析仪、总氮、总磷分析仪；其他在线分析仪器：TOD 自动分析仪：技术原理一般为燃烧氧化-电极法。

油类自动分析仪：技术原理一般为荧光光度法。

酚类自动分析仪：技术原理一般为比色法。

UV 自动分析仪：技术原理为比色法（254nm）。

具有简单、快捷、价格低的特点。

硝酸盐和氰化物自动分析仪：技术原理主要有：（1）离子选择电极法；（2）光度法。

氟化物和氯化物自动分析仪：技术原理一般为离子选择电极法。

水质安全监测用到的仪器：色度仪：监测水质的色度。

实验室浊度仪：监测水的浊度。

实验室PH计：监测PH值。

HC-800全自动离子分析仪、原子吸收分光光度计（带石墨炉自动进样器及相关附件）、电感耦合等离子体质谱仪/7500a、紫外可见分光光度计TU19、离子色谱仪、电子分析天平、电热恒温水浴锅、原子荧光光度计（相关附件）AFS-230E、离子活度计、微生物检测系统、袖珍式余氯总氯分析仪、低本底α、β测量仪FYFS-400X、气相色谱仪、高效液相色谱仪等。

十二、水质监测系统组成结构水质监测站示意图水质自动检测系统由系统中心站和子站组成。

各子站是由站房建设单元、采水单元、配水单元、分析单元、控制单元、数据传输单元组成。

12.1 站房建设单元（一）站房选址1、具备土地、交通、通讯、电力、自来水及地质等良好的条件。

2、水质具有代表性，能很好的反应断面的特点。

3、站点可以长期存在，不受城市、农村、水利等建设的影响，稳定的水深和河流宽度，保证能长期进行监测。

4、周边环境安全可靠，便于日常运行和管理。

5、建站者具有一定的管路水平、技术能力和经济能力。

（二）站房组成1、整个系统按所处位置分为：站房内部分和站房外部分。

2、站房外部分包括采水管路、排水管路和中心站。

3、站房内部分包括配水单元、分析仪器、控制通讯传输单元，以及站房内提供的供电、避雷、清洁水、照明、空调等辅助设施。

（三）站房建设的技术要求1、站房不能被水淹没，尽量不要建在滩涂或防洪提内河滩上，能够抵御50年一遇的洪水，洪水发生较多的地方可以考虑采用高架式站房。

2、采水水平直线距离应不>=100m，尽量靠近取水点，取水点附近平均水深应当大于0.5-1m，水流稳定平缓、水中水草较少。

3、站房结构：应为砖混结构或复合钢板保温夹层结构房。

4、应根据当地抗震设防烈度进行抗震设计。