莆田市水质净化有限公司 福建省莆田市 351100
摘要:水资源是人们生活中必不可少的能源之一,饮用水水质安全问题引起重视。在对大型的饮用水源检测中,需要用在线信息化的设备来实现对水库水质的实时监测。加强对饮用水的水源检测,能够提高水源的质量水平。环保型物联网信息技术、大数据技术在水质监测中的应用,提高了环保监测设备的使用效率。应用智能化、自动化的水质检测系统,可以实现对水质连续的检测,而且也可以快速地去发现水库内部水质出现突变状况,这样才可以为水质检测、水源保护、环境保护工作提供更精准的数据支持。
关键词:水质在线监测;饮用水;水源地;应用
引言
水是生命之源,它不仅是人们可以直接使用的自然资源,更是生命发育和延续的基本条件。水资源同人类的生存发展密切相关,对于生态、社会、经济等方面的可持续发展也具有不可估量的作用。然而,随着工农业的快速发展,人口数量的居高不下,以及工业废水和生活污水的不规范处理,导致水质污染问题越来越突出,这对于人类社会生存与发展都是极为不利的。传统的人工监测方法采样间隔时间久,数据分析汇总慢,难以及时有效地反映连续变化的水质参数。采用更有效的技术实现水质参数连续采样以及精准数据采集显得尤为重要。
1水污染监测的意义
首先,对水污染实施监测能够从监管层面保护好水源的生态。对于国家环境监管部门来说,监测数据可以算的上是一种有力的数据支撑。另外水污染监测能够在一定程度上对水体排放者或者水源使用者形成一定的威慑力量,促进水源环境的保持。
其次,水污染监测为我国的科学研究做出了必要的贡献。毫无疑问任何水资源方面的开发和利用、保护和治理都是建立在拥有科学研究成果前提下进行的。人们根据经验和知识对水资源的利用、治理进行指导虽然在一段时间内具有科学性,但是从长远的角度分析却又存在一定的局限性。因此为了更好地保护改善水体环境,需要人们不断地进行研究和探索,这时,大量长期的水污染监测数据和监测档案就能够为水体科学的研究做出一定的贡献。
2我国水质监测行业的现状
随着水质监测技术的日益完善,水质监测已成为环保部门对辖区水体的水质情况进行实时监测的主要手段。但是,常规的实验室水质检测分析速度慢、操作复杂,尤其是无法在第一时间获取水污染状况的准确信息。水体中的污染物成分越来越复杂,水质监测指标越来越多,使得水质分析仪器的性能不得不往更高水平发展。此外,因受布点数量与布点区域的限制,我国发布的多项水环境实验室质量检测报告并不能充分、真实、及时地反映国内水污染现状,由此可见,水质在线监测系统的应用与发展势在必行。
3水质在线监测系统在饮用水水源地中的应用
3.1制定监测方案
水质控制是一项非常专业的工作,需要合格的设备和素质过硬的工作人员,并且严格按照水质监控程序进行。为了避免出现误差而影响判断,需要提前制定全面的监测方案,以便减少不可控制因素对质量监测的影响,同时做好应对突发事件的准备。方案的制定过程中要明确监测的目标和宗旨,确定监测的流程,过于复杂的过程可以依靠水质监测的网络系统,选择相对先进的监测技术和设备等,最后再根据质量报告的格式要求进行统计,这样就完成了一个相对全面的方案拟订流程。
3.2采样系统
在线环保水质检测系统内部,应用采样器实时地对各类水源地数据进行采集,另外,要确定好实验水体样本的采集位置和水体断面位置,确定好水体出口内的自然环境,这样才能够确保监测的数据更加精准。在安装采样点时,应该根据水源地周围的自然环境和气候条件,来确定采样点的布置方案。
设计人员通过采纳多种采样点布置的方案,可使用潜水泵加浮球的装置来作为采样重要技术。选取的监测点可以位于水库主坝的溢洪道附近,因为该处的水流相对比较平滑,水质相对稳定,而且检测取样点不会受到各类风浪的不良影响,也便于设备的维护,另外该位置的水位较浅,距离在线监测测仪表距离比较大,这时就会选取最佳的水质样板。
在取样本水时,就可以应用分层的方法来取水,可以在水源地每隔两米,来设置一个采水位置,以此才能够使采样数据更加精准。采样人员可以使用胶簧钢管,钢管才能够大幅度地降低样本采集时的影响。在管路中,安装保温材料保护管套带,这样就有效地减少了外部环境温度给样本带来的不良影响,而且也可以给采用装置,配置好双泵管路,当一路出现故障,那么就可以实现自动的切换来实现采样,以此就可以保证采样装置得以正常的运作。
3.3数据传输模块
当前常见的无线通信技术有Bluetooth、UWB、GPRS、GSM、Infrared(IR)CDMA、ZigBee、Wi-Fi和等RFID,还有窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)通信。由于水质信息不会短时间内发生跃变,本课题充分利用NB-IoT的低功耗性能降低建设成本,由于系统的数据流向不需要过多的双向通信,只需要云平台单一的接收数据,因此在一定程度上减低了通信费用。数据传输模块是通过NB-IoT技术无线传输,控制器将传感器采集到的水质数据传输到云平台进行数据储存和管理,同时接受管理平台发送的控制指令控制检测装置。
3.4分析监测报告
在经过一系列监测步骤之后,利用计算机处理收集的数据,运用专门的科学方法计算数据值。将这些数据与监测水质的标准值进行比较,并确定这些数据是否符合当前的标准。这些报告将构成水质监测报告的基准,并为控制污染提供经验和参考。尽可能保证报告中数据的准确无误,确保误差范围尽可能符合水质监测标准,并确保监测报告对水体改善操作的可行性和适用性。
3.5水体样本采样现场的监控软件
应用水质监控软件可以实现对整个控制系统的实时监控,而且也能够为软件创设图形化的界面,显示水质状态信息,应用图表来清晰地去展现各仪器设备的运作状态,包含了各类潜水泵、仪器仪表、传感器的运作状态,以及各类设备输出的数据信息,并结合实际水质检测需要,去设置控制参数。应用软件单元知识的方式,并以报表形式来实现对数据查询,以及网络远程的监控,以此才可以去支持通讯协议,来实现数据的快速传输,而且还能够支持查看历史的超标数据信息令,及时地发出预警数据信息,来警示相关人员。
3.6在线监测系统验收
水污染的在线监测系统的验收工作相对比较复杂,主要分为对监测站房的验收,对主要监测仪器的验收和监测网络验收等,其中最为主要的就是对监测仪器的验收。首先,在实施验收前应该保证所有监测仪表校位准确,且处于正常工作状态;其次,在对污染水体进行分析比对时,手工监测分析水样和在线监测分析水样必须是同一水样,且在分析监测过程中应该尽量缩短分析时间,保证水样的保存条件;再次,在进行水质检测时,应严格保证检测过程符合规定要求和标准。最后,应该注意的是,水污染检测验收工作会因为人为操作形成较大的检测误差,因此在具体实施时,需要工作人员具有较强的专业水平和认真负责的态度,这样才能保证水质监测的准确性。
结语
总结来说,水污染在线监测对社会民生有着不可忽视的重要意义,在当前水资源严重缺乏的环境下,水质监测人员应该增强自身责任意识,不断对水污染在线监测系统进行研究和探索,促进我国水质监测事业的稳定发展。
参考文献:
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