水質自動監測技術在水環境保護中的應用分析

曹霞

摘要：隨著我國經濟的快速發展、城市化的進一步增強，城市的人口越來越集中，對于水資源的需求變得更加緊張和重要。但伴隨著水環境的現狀是水資源的過度開發、浪費和污染，我國江河湖海的水質和生態環境都存在嚴重的問題。因此，建立一種高效、快捷、穩定的水質自動監測系統，是提升水資源保護和管理的重要保障。本文從水質自動監測技術系統的發展出發，分析水質自動監測技術的功能和技術，并提出針對環境保護的關注點，以便共同討論。

關鍵詞：水質生態環境水質自動監測技術系統;高效、快捷、穩定;城市化

1水質自動監測技術的系統發展概述

水質在線自動監測系統是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現代化的傳感器技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機應用技術以及相關的專業分析軟件和通信網絡技術結合組成的一個綜合性的水質在線自動監測系統。通過針對某個位置、某個時段的水質自動監測，可以實現對水質的實時、連續的監測，并能實現遠程監控、遠程查詢等，以便能夠及時掌握到測量流域的重點斷面水體狀況，實現情況預警、重大污染事故提示。并且能夠解決跨行政區域的水污染事故糾紛、監控整體水質的情況，為水環境的保護、管理以及及時定位污染的廣度和寬度提供重要的監測信息。

隨著我國地表水的自動監測技術不斷完善，網絡、計算機技術的擴大，物聯網的已經呈現出了規范化、制度化的發展趨勢。自動檢測的工作已經從無到有，從有到豐富的發展趨勢。根據現有資料，我國水利、環保部門已經在各大重要河流、河干支流重要匯入口、匯出口、人海口、湖庫、湖體等將100多個水質自動監測站。監控著我國重要的63條河流以及13座大型湖庫的水質流入、流出情況。當然，在各個水利工程、大型水運輸工程等，我國也逐步完善整個水質自動監測系統。通過水質的日常監測（除了對水質進行常規五參數、高錳酸鹽指數、總有機碳、氨氮含量之外，還針對一些常見的水污染液體、有毒水質進行定時的監測。例如：磷、氮、葉綠素等）。

2自動監測系統的特點

當前主流的自動監測系統有以下幾個方面的功能：自動取水系統、預處理系統、數據采集控制系統、集成輔助系統等。這些輔助系統的功能分別如下：

2.1取水系統

取水系統的設計主要針對滿足水樣的代表性、可靠性和連續性來設計的，該系統的主要組成部分有：取水頭、取水泵、水樣輸送管道和流速流量調節幾個部分組成。按照取水方式的劃分主要分為直取式和浮筒式兩種，直取式主要針對水位變化小的環境使用，如污水廠、污染源、自來水涵管取水等，而浮筒式主要針對水位變化較大的環境使用，如地表水等。

2.2預處理系統

水樣預處理的設計主要是為了既要消除干擾儀表分析和影響儀表使用的因素，又不能失去水樣的代表性。預處理的手段通常有自然沉降、物理過濾及滲透等。通常是根據水樣的純度來決定預處理的級別。有些分析儀器在設計時已經考慮了進樣的預處理，需在系統集成時考慮與之配合使用。

2.3數據采集控制

數據采集控制裝置主要是通過PLC、現場的控制設備、數據傳輸、網絡控制、變送器等相互配合組成。其主要的功能有：

控制在線監測系統的運行。通過寫入PLC之后，遠程可以發出指令來控制整個監測系統的運作。

存儲和采集、傳輸儀器等數據。是通過現場的控制設備、數據傳輸儀器等傳輸模塊協助完成。

2.4集成輔助系統

集成輔助系統的設計主要是可以通過保護在線監測系統的持續運行，其主要是通過針對設備的現狀進行自動調整和分析，具體而言有以下幾個方面：

自動管路的清洗裝置。在自動水質監測過程中，管道中殘留的污垢很容易對藻類造成污染，因此對管理進行定時、定量的清洗，并針對水質的特點及時更換清洗物質是必要的。

電力保障裝置。電力是整個儀器分析的關鍵，也是整個自動監測技術的重要保障，因此通過接入穩定的交流電網，來保證網絡的穩定，并配備專用備用電源來保證在線監測系統能夠不間斷的運行。

預防雷擊裝置。在雷雨多發地區進行水質監測，很容易導致雷擊的發生。雷擊時，電流首先會擊穿整個防雷器進而保證儀表的重要部件不損壞。而且在發現雷擊裝置出現故障時，相關人員需要及時更換設備，防止設備的再次遭受雷擊導致損壞。

3水質自動監測系統的應用發展

水質自動監測系統當前已經在社會當中各個角落應用起來，其不僅限于河流和湖泊，而且還在各地大型的市政水處理場、水電站、農村自來水監控、游泳池水運行管理、工業水源循環利用、工廠化水產養殖等領域應用起來。

水質自動監測系統在我國開展并不長久，在水質管理上還存在一定的不完善。因此在水質監測管理上還存在對數據分析不夠透徹，監測結果不夠重視等情況的發生。因此在管理模式的實踐中，需要不斷探索符合我國具體的實情的管理現狀，并通過提升水質的監測儀器、分析方法、大數據管理等多種模式和措施，建立起嚴格水質自動監測管理的控制與制度才能真正保證水資源的良好。讓水質自動監測系統可以更穩定、可靠的運行，監測數據更加有效。

4結束語

在當前水質自動檢測技術發展的過程中，已經可以實現對水質的連續檢測、遠程控制、實施監控畫面捕捉等操作方式，還可以針對一些主要的流域重點水面的斷面進行自動化水質的控制及甄別。在發現有水質不合格、污染等情況下，水質自動監測系統還可以實現污染報警、污染情況分析提醒等，這對于整個防治污染事件可起到重要的提示作用。同時水質在線監測系統還可以實現水質信息的在線查詢和共享，可快速為領導決策提供科學依據。