北方城市供水水質在線監測系統構建經驗探討

李鑫

北方城市供水水質在線監測系統構建經驗探討

李鑫

（沈陽水務集團有限公司水質檢驗中心，遼寧 沈陽 110005）

以北方某市為例，介紹城市供水水質在線監測系統構建的經驗，主要包括監測點選擇、監測項目選擇、在線設備選擇、在線設備的安裝、傳輸素材的安裝、管理系統的構建、管理系統的運行和維護等方面。本城市供水水質在線監測系統共設立監測點121處，監測范圍覆蓋該市七個行政區，能夠實時監控出廠水和管網水的水質安全，在突發水質污染事故的時候能夠及時預警，為科學決策提供技術支撐。該系統的構建、運行和維護經驗可以為將來全面推行水質在線監測系統提供可靠的理論依據。

城市供水；水質；在線監測

隨著社會經濟的發展，人們越來越重視水質安全問題。城市供水水質在線監測系統是保障水質安全的重要措施之一，具有實時、方便、有效等特點。城市供水水質在線監測系統由在線監測儀表、傳輸素材、監控系統三部分組成，能夠通過無線網絡信號傳輸方式實時的將水質數據傳輸到監控系統上，實現對水質實時監控和綜合分析，提高水質監管力度，提高工作效率，保障水質安全。

以北方某市為例，該市是一個多水源供水的缺水城市，水源類型主要包括地下水、地表水、混合水（地下水和地表水混合）這三種水源。多水源供水方式會導致水質的復雜多樣性，對水質安全尤其需要在線監測系統的實時監控，在突發水質污染事故的時候能夠及時預警，為科學決策提供技術支撐。

1 城市供水水質在線監測系統的構建

1.1 監測點的選擇

北方該市下轄10個區，市區面積達三千多平方公里，這給確定監測點位置的工作帶來了難度。監測點位置的選擇要求具有代表性，不能過于集中或分散，并且依據水源類型、水流方向、環境條件等因素綜合決定。

該城市供水水質在線監測系統的監測點選擇采用兩種方式聯合，一種是實驗方式，另一種是GIS統計方式。

1.1.1 實驗方式

針對該市水質特點以及水流方向，制定出八條供水干線，按季節研究水質變化規律。

每條供水干線以水源為起點，按水流方向選擇沿途的管網點和二次加壓泵站為采樣點。按照四季分別對八條供水干線進行現場檢測和實驗室檢測，分析檢測數據，采用曲線擬合的方法確定余氯衰減規律和影響因素，并根據結果確定在線監測點位。

1.1.2 GIS統計方式

通過采集供水企業客戶服務中心的相關水質信息，統一對信息分類處理，采用地理信息系統（GIS）技術，把水質信息呈現在地圖上，可以清晰的看出不同水質問題集中的區域，從中選出具有代表性的水質監測點。

根據實驗和統計的方式，并結合水源類型、水流方向、環境條件等因素綜合最終選擇了121處監測點，監測點種類包括水源、管網和二次加壓泵站。

1.2 監測指標的選擇

城市供水水質在線監測系統主要用來監測出廠水和管網水，濁度和余氯是兩個重要的監控指標，且這兩項指標的在線監測技術比較成熟，結合國家《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006等標準，選擇濁度和余氯作為監測指標。

1.3 在線設備選擇

在線監測設備選擇的是哈希Cl17在線余氯儀、哈希1720E在線濁度儀、STS24996在線余氯儀和SWAN AMI-2在線濁度儀。在線余氯儀表采用的是國標DPD法，在線濁度儀表采用的是國標散射光法。

1.4 安裝工作

在線儀表的安裝是要求監測點必須有排水功能、溫度濕度滿足安裝條件的情況下，根據經濟合理原則，選擇在水閥附近的墻面上安裝儀表，采用熱熔的方式連接管路。

信號傳輸設備安裝要求是監測點必須具備無線傳輸信號，每個信號傳輸設備有兩個端口可以連接兩臺在線監測儀表，采用4~20 mA電流輸出方式。

1.5 管理系統的構建

城市供水水質在線監測系統主要功能包括基本信息采集、數據管理、水質預警、應急管理、日常管理和系統管理。主要起到以下作用。

（1）實時監控及預警：對所有監測點實時監控水質，可以設置數據傳輸的時間間隔，設置預警上下限值，一旦有監測點回傳數據超標，監測點會發預警及閃爍紅燈提示，對突發水質超標具有快速反應的能力。

（2）水質分析作用：對系統管理的數據能夠合理科學地分析，繪制曲線圖和柱狀圖顯示水質變化趨勢，分析水質變化規律，可以起到提前預警作用。

（3）科學管理作用：對發生預警的監測點，可在管理系統中“一對一”的指派任務，提高工作效率，節約時間，以最快速的反映能力解決水質突發事件。對日常在線設備的換藥、維護和維修工作，在管理系統中統一管理，可以方便快捷的查詢到記錄，做到科學管理、有據可循。

除此之外，為了后期的發展，預留了一些功能，例如可以將實驗室數據與在線系統數據結合起來的功能、水質應急預案功能、余氯衰減分析研究功能等。

2 結論與建議

城市供水水質在線監測系統是保障水質安全的重要措施之一，對于這類多水源供水方式，水質比較復雜，易受到污染，實時在線監測水質非常必要。

城市供水水質在線監測系統處于探索初期，在這個階段，從監測點的選擇、監測項目的確定、在線設備的采購、以及重點的管理系統的運行和維護，每一個方面都在探索中總結經驗，為日后該市全面推行水質在線監測系統提供可靠的技術支撐。

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［3］施正純．飲用水水質全流程在線水質監測方案[C].第四屆中國城鎮水務發展國際研討會暨中國城鎮供水排水協會，2009．

［4］于淑花．建設水質在線監控預警系統的必要性[Z].飲用水安全保障院士論壇暨全國城市供水水質監控預警技術高級研究班交流材料. 2003，(9)：366-369．

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Discussion on the Construction Experience of Online Monitoring System of Water Supply Quality in aNorthern City

（Shenyang Water Group Co.,Ltd. Water Quality Inspection Center, Liaoning Shenyang 110005, China）

Taking one northern city as an example, the construction experience of online monitoring systemof water supply quality was introduced, such as monitoring point selection, monitoring project selection, online equipment selection, installation of online equipments, construction of management system, and so on. The online monitoring system of urban water supply quality has set up 121 monitoring points, which covered seven administrative regions of the city. It can monitor the water quality safety of real-time finished water and pipe network water. It can also provide technical support for scientific decision in the water pollution accidents. The experience of this system construction, operation and maintenance can provide a reliable theoretical basis for the future implementation of water quality on-line monitoring system.

urban water supply; water quality; on-line monitoring

X703

A

1004-0935（2017）10-1026-02

2017-09-05

李鑫（1984-），女，工程師，碩士，遼寧省沈陽市人，2010年畢業于沈陽建筑大學市政工程專業，從事水質在線監測研究。