高集成多光譜在線水質快速監(jiān)測系統(tǒng)

根據(jù)水利部《國家水資源監(jiān)控能力建設項目實施方案》（2012—2014年）的要求，杭州?，斨Z光電技術有限公司在現(xiàn)有成熟產品系列的基礎上，推出了高集成多光譜在線水質快速監(jiān)測系統(tǒng)整體解決方案。該系統(tǒng)采用了具有國際先進水平的原創(chuàng)性核心技術，引入了現(xiàn)場熒光（FL）分析技術，并與紫外／可見（UV）吸收光譜分析技術有機融合，突破了現(xiàn)有化學方法和光學法水質分析儀表分析精度低、抗干擾能力差的技術瓶頸，顯著提升了水體有機物綜合指標的在線分析性能。

系統(tǒng)結構及功能

該系統(tǒng)由兩個主要部分組成：①現(xiàn)場測量子系統(tǒng)，用于國控河道、湖庫、省界斷面現(xiàn)場水質自動監(jiān)測，并將分析數(shù)據(jù)自動遠程傳輸上報；②通信控制子系統(tǒng)，用于處理分布于各地的現(xiàn)場測量系統(tǒng)上報的遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)，并按保密級別分發(fā)給具有不同權限的監(jiān)管單位。

該系統(tǒng)符合水利部《國家水資源監(jiān)控能力建設項目實施方案》（2012—2014年）規(guī)定的水功能區(qū)國控河道型駐測站、國控湖庫型駐測站、國控省界斷面駐測站等水質自動監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求，可以測量實施方案中規(guī)定的常規(guī)五項參數(shù)（pH、TDS、DO、Tc、濁度）以及綜合有機參數(shù)（TP、TN、COD、NH3-N、葉綠素a)，可形成大范圍聯(lián)網(wǎng)水質自動監(jiān)測系統(tǒng)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，測量數(shù)據(jù)可按設定的監(jiān)測周期定時通過GSM/CDMA移動通信公網(wǎng)傳輸至遠程監(jiān)測服務器，解決了以往水功能區(qū)監(jiān)測頻次低的問題，能夠滿足水功能區(qū)監(jiān)督管理的需要，實現(xiàn)了自動化、信息化。

技術標準及資質

該系統(tǒng)執(zhí)行的水利部技術標準包括：《水資源監(jiān)控設備基本技術條件》（SL 426—2008）、《水文基礎設施建設及技術裝備標準》（SL 276—2002）、《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL 219）、《水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》（SL 427—2008）。

該系統(tǒng)在監(jiān)測參數(shù)及報警限選擇、系統(tǒng)結構、安裝、運行與考核等方面，還參照并滿足以下國家標準和環(huán)保部行業(yè)標準：《中華人民共和國地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838—2002）、《污水綜合排放標準》（GB 8976—1996）、《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749—2006）、《紫外(UV)吸收水質自動在線監(jiān)測儀技術要求》（HJ/T 191—2005）等。

該系統(tǒng)已獲得浙江省質量技術監(jiān)督局頒發(fā)的“計量器具形式批準證書”和杭州市質量技術監(jiān)督局頒發(fā)的“制造計量器具許可證”。產品核心技術已申請6項國家發(fā)明專利及2項實用新型發(fā)明專利；已獲中國版權保護中心頒發(fā)的軟件著作《多源光譜融合水質分析軟件V1.0》《大范圍聯(lián)網(wǎng)遠程水質自動監(jiān)測系統(tǒng)軟件V1.0》等資質證書。

產品特點及優(yōu)勢

與現(xiàn)有的采用化學分析方法或傳統(tǒng)光譜分析法的自動水質分析儀表相比，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

（1）測量參數(shù)種類多。該系統(tǒng)的現(xiàn)場測量子系統(tǒng)可在一個水下沉入式機箱內，同時完成多達10項綜合水質參數(shù)和常規(guī)水質參數(shù)的快速自動分析。化學自動分析儀表由于各參數(shù)的化學反應過程不同，單機只能測量一種綜合性水質指標。

（2）測量精度高。該系統(tǒng)測量精度達5% ，相當于實驗室分析標準。由于針對復雜水質條件專門設計了測量補償功能，在高鹽度、高濁度、低濃度條件下仍能保證測量精度。而化學分析儀表以及傳統(tǒng)光譜分析儀表受氯化物和無機物的干擾，對微量有機物的敏感度差，在高鹽度、高濁度、低濃度條件下都會降低測量精度。

（3）測量時間短。該分析儀器可在2min內完成所有指標的測量?；瘜W自動分析儀表根據(jù)所測水質指標的不同，最短測量周期至少需要30~120min。

（4）無二次污染。該系統(tǒng)測量時不需要使用任何化學試劑，從而避免了二次污染和有害分析試劑后續(xù)處理問題。而化學在線分析儀表進行分析時需使用多種有毒試劑，造成二次污染及后處理等問題。

（5）運行成本低。該系統(tǒng)無需任何化學試劑，從而節(jié)省了大量運行中化學試劑及處理費用。化學自動分析儀表日常分析時需要使用大量昂貴的試劑，年平均試劑費用總計可達設備總價值的20%以上。

（6）設備投資少。該系統(tǒng)可直接安裝在水下測量現(xiàn)場，無需建設監(jiān)測站房，且無水樣采集和前置處理系統(tǒng)，因此節(jié)省了大量站房建設費用?；瘜W在線分析儀表由于結構復雜，精密部件多，正常使用時都需高標準的設備機房，因此設備建設投資很大。

（7）免維護要求。該系統(tǒng)分析過程中除接觸樣品的探測器外，所有其他設備均為免維護設備。探測器具備自清洗功能，無需人工維護。而化學分析在線儀表測量要使用大量各種加熱、攪拌、稱量、配比、分光設備，維護復雜，技術要求高，而且由于設備結構復雜，故障率較高。

該系統(tǒng)可以解決水資源有機綜合污染物的快速檢測，對水環(huán)境中污染物及污染因素進行監(jiān)測，評價污染物產生的原因及污染途徑，對水污染問題進行鑒別和評估, 為水環(huán)境質量改善提供可靠的依據(jù)。