管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行分析

舒強(qiáng)，姜旭，紀(jì)峰，慕先鋒

哈爾濱供水集團(tuán)有限責(zé)任公司

管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行分析

舒強(qiáng)，姜旭，紀(jì)峰，慕先鋒

哈爾濱供水集團(tuán)有限責(zé)任公司

本文針對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

在線監(jiān)測系統(tǒng)；設(shè)備構(gòu)成；運(yùn)行

論文來源于2014年哈爾濱市科技局應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)項(xiàng)目《城市供水管網(wǎng)水質(zhì)安全監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)》課題編號(hào)：2014AB1AS049

居民用水安全已經(jīng)成為全社會(huì)共同關(guān)注的熱點(diǎn)話題，我國城市居民用水的水源、供水管網(wǎng)等相關(guān)改造工作也有了很大的進(jìn)展，對(duì)一些造成水體污染的污染源進(jìn)行了整治，也完善了相應(yīng)的水體監(jiān)督制度等，這些手段的運(yùn)用雖然取得了一定的效果，但是由于我國部分城市水源質(zhì)量不合格、水量嚴(yán)重不足等狀況，以及供水管網(wǎng)建成后，經(jīng)長期使用后，潔凈度下降，造成生活用水出廠時(shí)是達(dá)標(biāo)的，但經(jīng)管網(wǎng)走入居民家中時(shí)，卻產(chǎn)生二次污染這種現(xiàn)象，使得供水質(zhì)量很低。因此要加大水質(zhì)的檢測及監(jiān)督力度，使用現(xiàn)代化的監(jiān)測方法及設(shè)備，即管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，進(jìn)行水質(zhì)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)對(duì)污染做出預(yù)警，從而保證城市管網(wǎng)供水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)居民用水安全。

一、管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)概述

管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是一種自動(dòng)的在線監(jiān)測手法，它將自動(dòng)檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)分析軟件技術(shù)、信息傳遞技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等一系列的先進(jìn)技術(shù)融為一體，從而成為高效率、綜合性的監(jiān)測系統(tǒng)，它能夠有效的使用自動(dòng)化的手段來控制相關(guān)的水質(zhì)檢測過程，并通過遠(yuǎn)程通訊設(shè)備將檢測結(jié)合傳回檢測中心，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)自動(dòng)檢測的目的。

此水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，可以同時(shí)進(jìn)行物理、光學(xué)及水質(zhì)等的綜合檢測，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、流速、游離氯、pH、濁度等等多個(gè)水體質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行測量。該水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)采用直插式的方法開展工作，設(shè)備體積小，且易于安裝和拆卸，可以不停水的情況下，進(jìn)行帶壓安裝及高度，與此同時(shí)，將其安裝于供水管網(wǎng)的水表端或管道中，整個(gè)檢測過程不需要添加試劑，所采用的檢測材料安全無污染，不會(huì)因檢測而產(chǎn)生水體污染，可以放心的在供水管網(wǎng)中投入使用。此外管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)備成本較低，工作效率較高，監(jiān)測結(jié)果獲取速度快，降低了人力使用數(shù)量，從整體上降低了水質(zhì)監(jiān)測成本，且更好的保證了居民用水安全。

二、管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行情況分析

哈爾濱市主城區(qū)的居民生活用主要由磨盤山水源供應(yīng)，同時(shí)，松花江水源項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，在不久的將來會(huì)實(shí)現(xiàn)松花江及磨盤山同時(shí)供水，只有對(duì)水質(zhì)進(jìn)行及時(shí)有效的測量，才能夠保證300萬市民的安全用水，因此管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測工作、避免水質(zhì)污染是整體供水工作的重中之重。本文在哈爾濱市管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)為例，具體分析該預(yù)警系統(tǒng)的工作運(yùn)行情況。

1.水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)

為了更好的保證城市供水管網(wǎng)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)，要結(jié)合磨盤山水源以及凈水廠處理工藝等相關(guān)情況，選擇合適的測量標(biāo)準(zhǔn)，要測量的指標(biāo)有渾濁度、水溫、pH、總氯、ORP、溶解氧等9個(gè)監(jiān)測參數(shù)。所監(jiān)測指標(biāo)的精度要滿足相關(guān)的水質(zhì)檢測標(biāo)準(zhǔn)：物理指標(biāo)：流量0～2m/s，±10%；溫度-5～+50°C，±0.2°C；濁度0～50NTU，±0.5NTU；化學(xué)指標(biāo)：游離氯0～5mg/L，±10%或±0.05mg/l；總氯0～5mg/L，± 10%或±0.05mg/l；電導(dǎo)率（傳導(dǎo)性）0～10μS/cm，±5%；pH2～12pH，± 0.2。

2.管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行情況

在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、GPRS無線信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)組成。在水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)場裝有檢測探頭，在直插入供水管網(wǎng)中后，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)水體的監(jiān)測，后再通過如GPRS這樣的無線信號(hào)傳輸系統(tǒng)將檢測結(jié)果以信號(hào)的形式傳送到系統(tǒng)管理中心，數(shù)據(jù)管理平臺(tái)會(huì)通過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及管理工作，并制成具體報(bào)表的形式，及時(shí)的反應(yīng)出水質(zhì)的變化情況。為了保證所有設(shè)備連續(xù)工作，各部件均安裝了備用電池充電系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)發(fā)生斷電情況時(shí)，可以有效防止因?yàn)橐馔鈱?dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或斷檔的現(xiàn)象發(fā)生。

3.管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行分析與評(píng)價(jià)

3.1 監(jiān)測點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)相關(guān)性對(duì)比分析

根據(jù)實(shí)際監(jiān)測點(diǎn)的游離氯和濁度的檢測結(jié)果，通過數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)比情況可以看出，對(duì)同一測量點(diǎn)在同一時(shí)間進(jìn)行檢測，兩種不同的方法所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果十分的接近，相關(guān)性極強(qiáng)。

3.2 在線設(shè)備運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

（1）正確反映管網(wǎng)供水周期與水質(zhì)數(shù)據(jù)的真實(shí)變化

根據(jù)實(shí)際監(jiān)測點(diǎn)兩日晝夜之間隨用水量減少，自來水在管道內(nèi)停留時(shí)間較長，而出現(xiàn)的水溫快速升高的現(xiàn)象，當(dāng)用水量增加后，管道內(nèi)部水體運(yùn)行水溫快速下降。體現(xiàn)出管道內(nèi)檢測的優(yōu)勢：不會(huì)改變水質(zhì)的基本狀態(tài)，并完整體現(xiàn)管道水質(zhì)連續(xù)變化的客觀規(guī)律。

（2）正確反映管網(wǎng)人為因素突變的內(nèi)在變化

管網(wǎng)中水體流速、電導(dǎo)率、游離氯等的監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)了非規(guī)律性變化，隨后，監(jiān)測人員向該段管網(wǎng)管理者進(jìn)行了告知，得到檢測當(dāng)天，該段供水管網(wǎng)正在進(jìn)行短時(shí)低壓、非滿管的維修工作，檢測結(jié)果完全符合實(shí)際情況，證明了管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測的可靠性，達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的。

結(jié)語：

綜上所述，通過對(duì)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行分析以及相關(guān)實(shí)際檢測結(jié)果的討論，我們可以得出這樣的結(jié)論，該系統(tǒng)能夠有效的對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)進(jìn)行檢測，且檢測結(jié)果十分貼近于真實(shí)情況，通過相應(yīng)的檢測結(jié)果，可以有效的掌握水質(zhì)的實(shí)時(shí)變化情況，能夠及時(shí)的預(yù)警供水管網(wǎng)中水質(zhì)的污染情況，能夠有效的提高供水單位的產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也能夠有效的提高城市居民用水的安全系數(shù)。因此要提高管網(wǎng)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的使用效率，并對(duì)該檢測系統(tǒng)中所使用的設(shè)備等進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)，確保該系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而更好的保證城市供水管網(wǎng)正常工作，居民用水質(zhì)量更高、更健康。

[1]張朔.淺析水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案建立的必要性[A].四川省第十一次環(huán)境監(jiān)測學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2010

[2]周冰,江彪.水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)平臺(tái)綜述[A].2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第三卷）[C].2013