水质在线监测仪站房建设要求与水质在线监测仪表技术要求1.docx
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水质在线监测仪站房建设要求与水质在线监测仪表技术要求1.docx
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水质在线监测仪站房建设要求与水质在线监测仪表技术要求1
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2.2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1.0-2.0mm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1.2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≥1.5mm²。
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1.5P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4.5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±0.5)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:
0.00~14.00PH/0~±2000mV,
2)精度:
±0.05%F.S。
3)重现性:
±0.05%F.S。
4)线性度:
±0.05%F.S。
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0.01%F.S。
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:
0.4~2米(从探头底部起0.4米内是盲区,0.4~2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:
0.5%(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
2.上传数据举例:
##0076ST=32;CN=2011;PW=;MN=;CP=&&DataTime=20080731155849;011-Rt
d=0.00,011-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=L1234567890123;CP=&&DataTime=20080731155849;011-Rtd=0.00,011-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 { code=HIBYTE(code)^str.GetAt(i); for(intn=0;n<8;n++) { if(code&1) { code>>=1; code^=0xA001; } else { code>>=1; } } } CStringtmp; tmp.Format("%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=20
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