水质在线监测仪站房建设要求及水质在线监测仪表技术要求.docx

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水质在线监测仪站房建设要求及水质在线监测仪表技术要求

水质在线监测仪站房建设要求及水质在线监测仪表技术要求

前言

为了贯彻落实《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》和《国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核规程》（环发〔2009〕88号）等有关规定，规范国家重点监控企业污染源自动监测设备监督考核合格管理办法。

为了给水质分析仪提供一个合适的工作环境，按照水污染在线监测系统安装技术规范（试行）-HJ/T353-2007的要求，需要企业专门设置水质在线监测站房及配套设备。

一、水质在线监测房规范建设要求及总排口建设要求

1、基本要求

水质在线监测站房选址时严禁设置在易燃易爆场所位置，与采样点的距离不超过15米，尽量选择建在靠近样品源（排放口或渠道）的位置以减少分析延时。

2、站房建设规范

在线监测站房面积应至少不小于15m2，，可根据安装仪表的台数作相应调整。

目前使用最多的是彩钢板房，彩钢板房具有建造速度快，造价低廉，外观大方，不用装饰的优点。

在有条件的地方亦可以采用砖混结构。

应按一般民用建筑的有关规定要求设计，结构材料符合监测站房的安全要求（如防火、防腐、防水淹、防雷击、防盗门窗）。

监测站房的室内高度不应小于米。

地面应尽量铺地砖,要求地面平整和水平，做防滑处理，耐腐蚀、无震动。

仪器地面应高于取样口地面300mm以上，以保证所布管道中间没有凸起或凹下。

具体建设规格参见参考示意图1、图2、图3。

图1在线监测站房建议尺寸图

图2在线监测站房安装（建议）平面示意图

图3在线监测站房安装（建议）立体示意图（备注：

在线分析仪设备为壁挂式）

在线监测站房靠近污水渠一侧的墙面上应按要求开设相应的孔，并预铺设好需要的管道（参考示意图4）。

图4在线监测站房水泵安装示意图

说明：

实际安装布管时，应该备有3根管道，3根Φ20，分别用于进水管、穿线管和出水管。

水槽内应随时保证有流动的水源，以保证设备能及时采集到新鲜、实时的数据。

潜水泵不可干烧。

采样点至仪器安装处应预先安装好水泵、穿线管、水样进水管、出水管。

连接的管道应根据具体情况选用硬聚氯乙烯塑料、ABS工程塑料或钢（在水质具酸碱性的地方不能金属管材）、不绣钢等材质的硬质管材。

为了方便与仪器设备连接，建议管道最好采用硬质UPVC管。

要求：

1放置仪器的地面应高于水槽壁，管道从仪器到水槽呈坡型下降，尽量减少管道弯头的的数量，并且管道中途不应有凸起或凹下的地方,避免管道中存水，以利于进水管道的排空和冬季防冻。

2管道的安装过程要十分仔细，安装好的管道内要干净，不得有直径大于2mm的杂物，以免损坏污水泵或堵塞管道。

管道口在仪器安装前应用干净的东西堵好，以免杂物进入。

3潜水泵安装的位置其水流应为层流态，所抽吸的水体应不呈气溶胶状（即水中含有大量气泡）。

气溶胶进入仪器将使测量结果不准或使仪器报警。

明渠排水系统中产生气溶胶的原因,主要是潜水泵放置处水流是从高处跌落，裹挟大量气泡进入水体形成。

4若使用的是潜水泵，在潜水泵原有的滤网罩外部再裹一层不锈钢过滤网，滤孔的直径在之间。

预安装好的管道应将各端口封好，以免颗粒杂物进入。

并在出水管口端安装止回阀，防止测量过程中，采样系统采集到的水源回流。

5潜水泵及进水口应能方便维护，遇到诸如较大薄膜包裹水泵时，能方便地去除。

6污水泵电器的连接方法：

注意：

污水泵的功率应≦750W，且潜水泵可通过继电器控制动作。

不能将大功率污水泵（尤其是≥750w的污水泵）直接接至污水泵控制接口，否则仪器内部熔断丝容易烧断。

污水泵应尽量浸没在水里。

3、站房内供电要求

单相交流电：

电源电压：

220V±10%AC,5A，电源频率：

50Hz±10%,电源功率：

5000w,应有良好接地。

至少配有10只三眼插座和2只二眼插座，固定在米高处，或配有二只多功能电源插板，可以扩接水泵、电脑等用电设备。

站房内各种电力电缆线由配电箱至各设备，采用阻燃型三芯电缆，线径根据设备功率制定。

分析房内各种信号电缆线由各分析仪至接线箱，采用阻燃型多芯屏蔽电缆，线截面积≥mm²。

站房接地线接地支线：

铜芯绝缘电线最小不低于4mm²,接地干线：

多股铜芯绝缘电线4-25mm²,敷设方式：

采用电缆桥架、汇线盘或穿管及软管方式敷设。

所有明线要走线槽，做到规范整洁。

对于电压不稳定和经常断电的地区，建议使用功率匹配的交流电源稳压器或UPS不间断电源，以保护仪器。

4、站房室内环境要求

室内照明应能照射到仪器正面（40W日光灯）；

干燥、通风且满足设备运行环境温度（应装有空调，使之保持恒温在5-30℃），避免阳光直射；

避免强电磁场干扰；避免强腐蚀性气体；

备有自来水、下水、洗手池以便维护时洗手用。

5、监测房配套设备

a.配电

电源接线箱1个（内配7个两P20A一个60A空开）

信号接线箱1个

b.采暖与排风

排风扇1个

不小于冷暖空调1个

c.照明

荧光灯1个

d.分析台1个

办公椅1把

扫帚1把

墩布1个

e．干粉灭火器1个

6、监测站房配管、配线、铭牌标示

a.配管：

完成以下监测站房系统管路的配管

样品管线

样品放空总管

b.配线

c.铭牌标示

小屋本体上有永久型不锈钢铭牌，并有警告性标识；

分析小屋内的主要元件都有永久性的固定铭牌；

样品流路进入小屋之前，配有明确的位号标识；

每一台分析仪都有铭牌，表明制造商、型号和位号；

所有电气设备，包括接线箱、电源分配箱、开关、电缆及接线端子都有永久性标牌和警示，同时标明连接设备位号；

预处理系统箱体表面都有永久性铭牌，标明位号；所有进出口都有明确标识；

进出小屋的配管都有编号；

标签的材质为不锈钢或PVC刻字。

二、排放口规范要求

（1）凡生产经营场所集中在一个地点的单位，原则上只允许设“污水”和“清下水”排放口各一个；生产经营场所不在同一地点的单位，每个地点原则上只允许设一个排放口。

个别单位确因特殊原因，其排放口设置需要超过允许数量的，须报经当地环保部门审核同意。

排污单位已有多个排放口的，必须结合清污分流和污水合理调整，进行管网归并整治。

（2）应按《污水综合排放标准》（GB8978—1996）和《水质采样方案设计技术规定》（GB12997—1996）的规定，对一类污染物的监测，在车间或车间废水处理设施排放口设置采样点；对二类污染物的监测，在排污单位的总排放口设置采样点。

总排口位置原则上设在厂界处。

对不具备条件的，必须经区、县环保部门批准。

（3）采样点上应能满足采样要求。

用暗管或暗渠排污的，要设置能满足采样条件的竖井或修建一段明渠。

污水面在地面以下超过1米的，应配建取样台阶或梯架。

压力管道式排放口应安装取样阀门。

（4）凡符合本要求的单位，必须在单位总排放口上游能对全部污水束流的位置，根据地形和排水方式及排水量大小，修建一段特殊渠（管）道（测流段），以满足测量流量的要求。

（5）水质自动在线监测系统的采样位置应尽量设在计量水槽流路的中央，采样口距水面10～20厘米以下。

对漂浮物较多的污水可采用10～20目的金属筛网阻隔，避免漂浮物堵塞采样口。

（6）一般排污单位的排放口也应尽量安装污水流量计，有困难的可安装堰槽式测流装置或其它计量装置。

堰槽式测流装置应满足《明渠堰槽流量计》（JJG711-90）标准要求。

超声波明渠污水流量计应满足《超声波明渠污水流量计》（HJ/T15-1996）标准要求。

（7）确因情况特殊，不能修建测流段并安装污水流量计的排污单位，应向环保部门申明原因，其污（废）水流量计算方法应得到环保部门的认可。

（8）水质自动在线监测系统的安装技术要求应符合《超声波明渠污水流量计》（HJ/T15-1996）、《pH水质自动分析仪技术要求》（HJ/T96-2003）、《环境保护产品认定技术要求化学需氧量（CODcr）水质在线自动监测仪》（HBC6-2001）以及《紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪技术要求》（HJ/T191-2005）等标准的要求。

（9）废水排放口环境保护图形标志牌应设在排放口附近醒目处。

若排放口隐蔽或在厂界外，则标志牌也可设在监测采样点附近醒目处。

（10）流量监控一般采用修建明渠加装明渠流量计计量的方式。

明渠中巴歇尔槽的尺寸如下图：

三、水质采样单元

水质采样单元在水质在线监测站房建设中占有绝对重要的地位，采样单元必须保证向整个系统提供可靠、有效的水样，采水单元设计和实施必须根据现场情况采取具体的措施。

从采样点给仪器输送水样的水泵，其功率应使被测水体输送到仪器处的流量不小于50升/分钟,不大于200升/分钟为宜。

通常采样点与仪器的距离小于20米时，选用350W的潜水泵。

当采样点与仪器的距离大于20米时，应选用550-750W的潜水泵，另还应根据水样的腐蚀性考虑是否选用耐腐蚀泵。

（1）管路安装

请参考以下示意图进行。

安装时，通过调节内部调节阀和外部调节阀，使Φ20管内水流顺畅，采样管内水流刚好溢出为止（但不得使采样管内水压过大喷出）。

图管道安装原理图

（2）电路连接

仪器的电路连接主要为电源线和潜水泵线的连接，如图所示可靠地连接与仪器内部即可。

本仪器后面板有污水泵控制电源接口，可直接控制开启≤500w的污水泵。

四、保温与防冻

考虑管路的保温，将管路用保温材料（壁厚为2cm的聚乙烯保温套管）包裹，减少环境温度对水温的影响。

另外，将管路套装在抗压防护材料中（或修砌混凝土沟渠）深埋于冻土层以下，用以管路防冻。

必要时在采样管路要增加伴热带以防止管路结冻。

五、水质在线监测仪表技术要求

（1）水质CODcr在线监测仪技术要求

1、基本功能要求

1）、可以实现在线连续监测；可设定周期测量与整点测量模式，保证每日连续测量数据达到12个数据。

2）、可以自动清洗、自动校准；

3）、采用分体单元结构紧凑，易于操作；

4）、采用石英制成的计量器件，减少了液体的附着，保证了极佳的长期稳定性；

5）、采用先进流程和算法，有效去除色度、浊度的干扰；

6）、维护周期长，维护步骤简便、试剂用量少。

7）、所有设置和操作功能可通过触摸屏或按键操作完成；操作简便。

8）、具有时间设定功能；

9）、具有故障报警及超限报警功能；

10）、可直接驱动自吸泵或外部泵；

11）、具备1路RS232、1路485和1路（4～20）mA输出（可扩展），能直接与数据采集传输仪连接；

12）、具有数据存储（可存储二年以上数据）、可存储校准记录、故障记录、数据下载功能；

13）、监测仪能够自动检测出消解完毕的时间。

14）、内置通讯协议与数据采集传输仪对联；（详见附表一）

15）、异常复位或断电后来电，仪器自动排出仪器内部残留物，自动恢复工作状态；

16）、可实现平台反控，支持智能反控。

（详见附件二）

17）、具有中国环境保护认证证书、计量器具许可证、监测报告均在有效期内。

18）、测量方法采用，重铬酸钾消解法。

2.主要技术指标及技术参数

1）、测量范围：

出口（0～200）mg/L可根据现场实际情况定制量程.

2）、示值误差：

±10%

3）、零点漂移:

±5mg/L

4）、量程漂移:

±10%

5）、重复性：

±10%

6）、最短反应时间：

30min

7）、输出：

最少配备一路（4～20）mA，最少配备一路RS232/485可扩展

8）、环境温度：

0℃～40℃

9）、相对湿度：

≤90%RH

10）、工作电压：

AC（220±22）V，频率:

（50±1）Hz

（2）、氨氮在线监测仪技术要求

1、基本功能要求

1）、可以实现在线连续监测；可设定周期测量与整点测量模式，保证每日连续测量数据达到12个数据。

2）、可以自动清洗、自动校准；

3）、采用分体单元结构紧凑，易于操作；

4）、采用石英制成的计量器件，减少了液体的附着，保证了极佳的长期稳定性；

5）、采用先进流程和算法，有效去除色度、浊度的干扰；

6）、维护周期长，维护步骤简便、试剂用量少。

7）、所有设置和操作功能可通过触摸屏或按键操作完成；操作简便。

8）、具有时间设定功能；

9）、具有故障报警及超限报警功能；

10）、可直接驱动自吸泵或外部泵；

11）、具备1路RS232、1路485和1路（4～20）mA输出（可扩展），能直接与数据采集传输仪连接；

12）、具有数据存储（可存储二年以上数据）、可存储校准记录、故障记录、数据下载功能；

13）、监测仪能够自动检测出消解完毕的时间。

14）、内置通讯协议与数据采集传输仪对联；（详见附表一）

15）、异常复位或断电后来电，仪器自动排出仪器内部残留物，自动恢复工作状态；

16）、可实现平台反控，支持智能反控。

（详见附件二）

17）、具有中国环境保护认证证书、计量器具许可证、监测报告均在有效期内。

18）、测量方法采用，纳氏试剂法。

2.主要技术指标及技术参数

1）、测量范围：

（0～20）mg/L可根据现场情况定制量程

2）.示值误差：

±10%

3）、零点漂移:

±10%

4）、量程漂移:

±10%

5）、重复性:

±3%

6）、示值稳定性：

±10%

7）、最短测量周期：

25min

8）、输出：

最少配备一路（4～20）mA，最少配备一路RS232/485可扩展

9）、环境温度：

0℃～40℃

10）、相对湿度：

≤90%

11）、工作电压：

（220±22）VAC，频率（50±1）Hz

（3）、总磷在线监测仪技术要求

1、基本功能要求

1）、可以实现在线连续监测；可设定周期测量与整点测量模式，保证每日连续测量数据达到12个数据。

2）、可以自动清洗、自动校准；

3）、采用分体单元结构紧凑，易于操作；

4）、采用石英制成的计量器件，减少了液体的附着，保证了极佳的长期稳定性；

5）、采用先进流程和算法，有效去除色度、浊度的干扰；

6）、维护周期长，维护步骤简便、试剂用量少。

7）、所有设置和操作功能可通过触摸屏或按键操作完成；操作简便。

8）、具有时间设定功能；

9）、具有故障报警及超限报警功能；

10）、可直接驱动自吸泵或外部泵；

11）、具备1路RS232、1路485和1路（4～20）mA输出（可扩展），能直接与数据采集传输仪连接；

12）、具有数据存储（可存储二年以上数据）、可存储校准记录、故障记录、数据下载功能；

13）、监测仪能够自动检测出消解完毕的时间。

14）、内置通讯协议与数据采集传输仪对联；（详见附表一）

15）、异常复位或断电后来电，仪器自动排出仪器内部残留物，自动恢复工作状态；

16）、可实现平台反控，支持智能反控。

（详见附件二）

17）、具有中国环境保护认证证书、计量器具许可证、监测报告均在有效期内。

18）、测量方法采用，钼酸铵分光光度法。

2.主要技术指标及技术参数

1）、测量范围：

（0-10）mg/L可根据现场实际情况定制量程

2）、示值误差：

±5%

3）、零点漂移:

±5%

4）、量程漂移:

±10%

5）、重复性:

±5%

6）、示值稳定性：

±10%

7）、直线性：

±10%

8）、电压稳定性：

±10%

9）、绝缘阻抗：

≥20MΩ

10）、最短测量周期：

25min

11）、环境温度：

10℃～40℃，温度变化幅度在±5℃/d以内

12）、相对湿度：

≤（65±20）%

13）、工作电压：

AC（220±20）V，频率:

（50±）Hz

（4）、PH在线监测仪技术要求

1.基本功能要求

1）、PH值有测量电池的电动势而得，以饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成；

2）、只读酸碱度/氧化还原变送器；

3）、液晶显示屏显示，附操作状态及特殊符号显示；

4）、LED灯号指示状态；

5）、具自动校正、手动/自动选择温度补偿功能；

6）、组合键进入设定、校正模式设计，防止错误更改；

7）、提供溶液接地功能，消除样品带电干扰。

8）、可以实现在线连续监测

9）、异常复位或断电后来电，自动恢复工作状态；

10）、最少配备1路（4～20）mA输出（可扩展），能直接与数据采集传输仪连接；

2.主要技术指标及技术参数

1）测量范围：

~/0~±2000mV，

2）精度：

±%。

3）重现性：

±%。

4）线性度：

±%。

5）温度补偿：

0~100℃（手动/自动）。

6）警报输出：

高/低警报继电器输出，触点额定负荷220V/5A，警报点设定全范围可程式。

7）不动作带：

警报输出不动作带全范围可程式。

8）电流输出：

光电隔离式直流4~20mA输出，负载可达750Ω，精度可达%。

跨距可程式。

9）环境温度：

-10~+55℃。

10）相对湿度：

≤95%。

11）供电电源：

AC110/220V±10%，50/60Hz±10%。

（5）、明渠流量计线监测仪技术要求

1.基本功能要求

1）.流量范围：

10升/秒～10米3/秒（由配用的量水堰槽的种类、规格确定）

2）.累计流量：

8位十进制数，累满后自动回零

3）.流量精度：

5％（配用量水堰槽1～3％的不确定，再附加上1～2％的仪表误差）

4）.测距范围：

～2米（从探头底部起0.4米内是盲区，～2米内为测距范围）

5）.测距精度：

±3mm（在1米量程内标定的结果）

6）.液位分辩：

0.001米，瞬时流量分辨率：

0.1m3/h

7）.工作环境温度：

-20～55℃，自动补偿-40-80℃

（交流供电，且仪表内有附加自伴热时可以：

-35～55℃，附加自伴热要在订货时声明）

8）.仪表防护等级：

仪表显示部分：

IP66（仪表下部的过线孔要堵死）；探头部分：

IP68

9）.供电电源：

交流供电：

220V±10％6W（使用仪表自伴热时为26W）直流供电：

12V±2V160mA（直流供电时，仪表没有4～20mA输出和继电器动作）交流供电、直流供电同时存在，仪表使用交流；交流掉电，自动接通直流。

11）.仪表日历钟计时误差:

<5分钟/每月

12）.仪表数据存储量：

每月、每天、每小时的记录：

仅记录流量＞2年，附加其它仪表4路＞4个月每分钟的记录：

仅记录流量＞8小时，附加其它仪表4路＞4小时

13）.接入其它仪表的4～20mA电流：

仪表内部采样电阻：

200Ω；负端与仪表地端共接

可以接入的数量：

I1、I2、I3、I4共4路

14）.4～20mA电流输出：

外部负载电阻：

0～600Ω

误差：

％（相对仪表示值）负端与仪表地端共接（根据应用要求可改成悬浮地输出）输出内容：

流量、液位可选

15）.测量误差：

与标准堰槽相关三角堰5%、矩形堰5%、巴歇尔槽5%

16.通讯协议：

RS-485、RS-232

（6）、数据采集传输仪技术要求

1.基本功能要求

1）、采用稳定操作系统，系统要求不易被病毒攻击，入系统处于异常状态，要求做到自行重启，以保证稳定运行。

2）、数据存储空间大，保证不少于3年的数据存储量，并且仪器要求做到断电不丢数据。

3）、组网方式必须包含2G或者3G模块通讯方式，多中心数据传输，并可以VPN专网接入，将数据实时传输给环保局监控平台。

通讯协议采用国标协议。

4）、要求确保数采仪的在线率达98%以上，上线率不低于99%，确保数据的完整性。

5）、8路模拟量输入接口，8路开关量输入接口，5路开关量输出接口。

通过串行端口连接时。

6）、支持对下端设备的反控。

7）、设备设计具备防静电、浪涌、电磁干扰、高频干扰、烟雾、水溅、潮湿等性能。

8）、采用有线传输时，带有一路以太网接口，局域网内可采用此方式传输，有线传输距离在100米以内。

9）、触摸式液晶显示屏，操作简单，最少可同时显示5个参数的实时数据。

10）可现场查询历史数据及断电、上电记录。

11）、电源：

220VAC±15％50HZ±5％。

12）、环境温度：

-10℃～40℃。

13）、相对湿度：

5％～95％。

14）、数字接口：

配置8路数字信号，RS485不少于6路。

与前端通信协议设定国标通讯协议。

15）、设备整体要求抗酸碱。

附件一、水质仪器检测数据通讯协议说明

此通讯协议根据参照《污染源在线自动监控系统数据传输标准》。

用于被检查仪器与数据采集仪之间的通讯。

该协议在其它质检室的平台修改而成，主要增加心跳检测机制、监测数据时间唯一的方法，较验算法改为HJ/T212标准所规定的协议等三方面

（1）前端监测设备与数据采集仪通讯协议

通讯方式如下：

采集接口：

标准RS-485串行接口。

串口参数参数配置：

波特率：

9600；

数据位：

8位；

停止位：

1位；

校验位：

无；

系统结构：

通信机制

采用被检仪器主动上传数据的方式，数据采集控制中心负责接收数据与通信链路检测。

需要前端在线监测仪器每分钟发送正常的监测数据。

通讯协议格式：

1．数据结构：

名称

类型

长度

描述

包头

字符

2

固定##

数据段长度

十进制整数

4

数据段的ASCII字符数。

例如：

数据段的字符数为255，则写为0255

数据段

字符

0<=n<=1024

变长数据

CRC校验

十六进制整数

4

数据段的校验结果，例如4B30，如果CRC错，无法上传。

包尾

字符

2

固定为（回车换行）

2．上传数据举例：

##0076ST=32;CN=2011;PW=;MN=;CP=&&DataTime=155849;011-Rt

d=,011-Flag=N&&FFFF

注意：

每个包一次只能传输一个参数值，否则系统将丢弃该包。

3．例子说明：

##：

为包头。

0076：

数据段长度。

ST=32;CN=2011;PW=123456;MN=L;CP=&&DataTime=155849;011-Rtd=,011-Flag=N&&：

为数据段。

（密码PW六位，MN号14位）

FFFF：

为CRC校验码，但本例中的FFFF不是真实的较验码。

校验算法

C++代码：

CStringCRC16（char*pBuf,intnLen）

{

CStringstr=pBuf;

DWORDcode=DWORD（0xFFFF）;

char*bt=（LPTSTR）（LPCTSTR）str;

for（inti=0;i<（）;i++）

{

code=HIBYTE（code）^（i）;

for（intn=0;n<8;n++）

{

if（code&1）

{

code>>=1;

code^=0xA001;

}

else

{

code>>=1;

}

}

}

CStringtmp;

（"%04X",code）;

returntmp;

}

注：

1．DataTime字段为数据产生的时间，位数为14位（年月日时分秒）。

如果是同次监测的数据，则时间应该一致，而不是每次传输发生一个时间。

2．实时数据的CN=2011。

（2）平台反控要求：

1、COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、总磷在线监测仪传输方式必需具备反控功能，实现平台对前端在线监测设备的即时测量、监测设备校零校满、设置设备采样时间周期（不限于此）。

（前端监测设备与数据采集仪反控通讯协议详见附件二）

附件二、前端监测设备与数据采集仪反控指令说明

（1）下端监测设备校零校满

类别

项目

示例/