水環境質量實時自動監測系統研究

朱 波（萍鄉市環境監測站，江西萍鄉337000）

水環境質量實時自動監測系統研究

朱 波（萍鄉市環境監測站，江西萍鄉337000）

當前，生態環境惡化、能源資源匱乏已成為國際社會所面臨的共同難題與挑戰，水作為生命之源，水污染問題的加劇引起了社會的高度重視。在此背景下，隨著科學科學技術的不斷發展，為了實現對水環境質量的有效監管與治理，實時自動檢測系統隨之誕生。本文針對水環境質量實時自動監測系統的具體設計與運用展開了研究，以供參考。

水環境質量；實時自動監測系統；設計；功能；研究

前言

基于信息化時代背景下，水環境質量監測技術隨之實現了創新，基于這一實時動態監測系統下，借助自動分析儀器系統的搭建，能夠實現對水體環境質量的實時動態化監測，在及時明確水質異常狀況的下，針對水污染擴散現象的發生進行預警，并為追蹤定位到水體污染物以實現科學決策的制定奠定基礎，進而為實現對水環境污染問題的有效解決提供了保障。而要想實現該監測系統功能與作用的充分發揮，就需要在明確系統結構的基礎上，結合設計原則與功能需求來實現系統的科學且完善的設計。

1 水環境監測概述

在針對水環境進行監測的過程中，主要從地表水與地下水這兩類來落實監測工作，其中，在地表水監測上：主要針對常規水因子、污染因子來實現對水質因子的調查分析，對常規水因子進行調查分析，能夠將水環境的整體質量狀況進行明確，而針對污染因子進行調查分析，則能夠將水質的具體污染情況進行明確。同時在實際針對水環境開展檢測取樣工作的過程中，基于實際地理環境的不同，進而對水質檢測水平會產生一定的影響，因此，在實際進行監測時，還需要對水質、環境等的調查與監測。而在地下水環境的監測上，則是借助對典型地區的水井進行監測來明確地下水的實際質量狀態，但是，很多特殊情況的存在會對監測結果帶來一定的影響，所以要結合實際來明確具體監測項目，并針對地質特征進行充分了解。

2 水環境監測的準備工作

水環境監測方案的制定要充分考慮到當地的氣候情況和社會情況，為了保證對水環境監測的質量，必須根據實際情況來布設監測點，并且要對當地的情況進行調查，以保證監測系統工作時檢測傳輸數據的準確性。必須要選擇有代表性和可操作性的監測點。監測的前期準備工作一定要做到位。①要做好工作人員的保護工作，以保證在水環境監測時不會造成人身危險；②監測時使用到的設備和試劑要提前準備好；③要注意監測時所用到的設備可能會被水中的有害物質腐蝕，所以要對監測設備及時進行檢查和保養，確保設備能正常使用；④對儀器設備也要進行不定期的檢查，要根據實際的使用的次數和使用的范圍而定。

3 水環境質量實時自動監測系統設計原則

在實際搭建這一系統的過程中，總體上要求系統具備完善的功能，且操作簡單運行可靠，并具備良好的可拓展性。具體而言，所應遵循的基本原則如下：①實用性與先進性。在實用性方面，要結合水環境監測工作的實際開展特點與需求，確保系統在軟硬件設計方面具備實用性，進而為充分服務于水環境質量監測工作的開展奠定基礎；在先進性方面，指的是在系統的軟硬件選用上，要在兼顧經濟性的同時，確保技術上的先進性，以避免在設備系統更新上進行重復建設。②規范性與安全性。基于這一設計原則下，則要求在實際設計的過程中，確保按照國家標準來實現規范且標準化建設，同時，要確保系統具備良好的安全性，通過安全防御策略的制定與運用來確保系統實現安全可靠運行，并在實現信息充分共享的同時保護數據信息的安全。③兼容性與可拓展性。在兼容性方面，指的是針對系統設計，要以集成化功能模塊的設計，來滿足功能操作與數據兼容之需，而在可拓展方面，則要求系統在結構功能設計滿足水環境質量監測要求的基礎上，要結合國家與行業的實際發展，促使系統具備良好的可擴展性以滿足信息化建設發展之需。④穩定性。指的是在運用這一系統之前，要針對喜用設計的穩定性進行測試與性能評定，為投入使用后實現安全可靠且高效運行提供保障。

4 水環境質量實時自動監測系統的具體設計與運用對策

4.1 系統組成與層次結構分析

該系統是由自動采樣器、自動分析儀、數據采集器、數據傳輸與處理輸出網絡組成；整體層次架構為：現場數據采集、通信網絡與監控中心，其中，數據采集系統作為基礎，將相應數據采集通訊設備安裝于監測點，相應通信網絡層則以數據通信網絡為媒介，并將數據信息傳輸到監控中心，而整個監控中心則承擔著信息數據的動態化監測管理之任務，在確保設備實現安全可靠運行的同時，借助對監測數據的搜集分析來明確水環境質量，并服務于決策的科學制定。

4.2 實時自動監測系統的功能分析

基于該系統下，主要功能作用如下：在子站系統方面，借助無線網絡以及通訊網絡等，滿足數據的傳輸之需；在數字通訊接口的設計上，要滿足數據信息實時動態采集與存儲之需，在此基礎上，借助多種傳統途徑的選擇來實現數據信息的傳輸；在此過程中，要求系統在數據采集與傳輸方面，具備良好的完整性準確性，在信息采集與測量值上，要求相應誤差要控制在1%以內。與此同時，系統能夠在實時數據、狀態的進行現場動態化反映，并針對異常數據信息發出報警，在此基礎上，能夠實現對系統的遠程實時動態化監控，針對出設備故障、數據異常等發出自動報警提示，同時監控中心同步接受到這一報警信號，并結合信息內容作出科學且及時的反應，為實現完善處理措施的落實奠定基礎。并且在該系統下，還具備著實時狀態查詢功能，能夠結合實際需求來實現對數據信息的搜索查詢，并且在各個監測子站系統中，信息存儲時間在三個月以上，在此過程中，通過對數據信息的保存與校準，滿足數據信息的實際使用之需。此外，這一監測系統的性能良好，且在斷電后能夠持續運行12h以上。

4.3 實時自動監測系統數據庫的設計與運用案例

以某水環境質量監測部門在系統數據庫上的設計為例，采用ORACLE數據庫，并針對水中所使用的傳感器進行了優化處理，進而在實現數據良好耦合的基礎上，簡化數據處理流程，在獲得數據庫靜態圖后，以相應軟件的運用來實現對數據的分析處理，以數據表格的形式來實現對數據的設計存儲，并以分布式處理來提升數據分析使用效率。同時，借助立體化監測的實現以綜合監測指標的建立，為實現對水質環境質量的有效監測奠定了基礎，進而為落實有針對性改善與保護措施提供了保障（圖1為分布式實時自動化監測系統結構示例）。

圖1 分布式實時自動化監測系統結構示意圖

5 總結

綜上，基于信息化時代背景下，對于水環境質量監管工作的實際開展而言，借助實時自動化監測系統的完善搭建與運用，能夠為提高該項監管工作的質量與效率奠定技術基礎，并為實現有效解決控制措施的落實提供了保障。通過該系用的實踐運用表明，基于系統設計原則下，實現系通過結構層次與功能作用的完善設計與優化運用，能夠借助信息化技術為進一步促進我國水環境質量監測工作的發展步伐奠定基礎。

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2095-2066（2016）29-0009-02

2016-9-30