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(1).doc

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一、水质在线监测房规范建设要求及总排口建设要求41、基本要求42、站房建设规范43、站房内供电要求74、站房室内环境要求85、监测房配套设备86、监测站房配管、配线、铭牌标示9二、排放口规范要求10三、水质采样单元12四、保温与防冻14五、水质在线监测仪表技术要求15（1）水质CODcr在线监测仪技术要求151、基本功能要求152.主要技术指标及技术参数16（2）、氨氮在线监测仪技术要求171、基本功能要求172.主要技术指标及技术参数18（3）、总磷在线监测仪技术要求191、基本功能要求192.主要技术指标及技术参数20（4）、PH在线监测仪技术要求211.基本功能要求212.主要技术指标及技术参数21（5）、明渠流量计线监测仪技术要求221.基本功能要求22（6）、数据采集传输仪技术要求241.基本功能要求24附件一、水质仪器检测数据通讯协议说明26附件二、前端监测设备与数据采集仪反控指令说明29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200988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20，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： 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。 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。 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。 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。 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。 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：220V10%AC ,5A，电源频率：50Hz10%,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1.5 mm。站房接地线接地支线：铜芯绝缘电线最小不低于4mm,接地干线：多股铜芯绝缘电线4-25mm, 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(GB89781996)和水质采样方案设计技术规定(GB129971996)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1020厘米以下。对漂浮物较多的污水可采用1020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20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。30四、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(420)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（0200）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/L4）、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(420)mA，最少配备一路RS232/485可扩展8)、环境温度：0409)、相对湿度：90% RH 10)、工作电压：AC（22022）V ，频率:（501）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(420)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：（020）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(420)mA，最少配备一路RS232/485可扩展9）、环境温度：04010）、相对湿度：90% 11）、工作电压：（22022）VAC ，频率（501）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(420)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： 20M10）、最短测量周期：25min 11）、环境温度：1040，温度变化幅度在5/d以内12）、相对湿度：（6520）% 13）、工作电压：AC（22020）V ，频率:（500.5）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(420)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：0.0014.00PH / 02000mV，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：0100（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420mA输出，负载可达750，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 / 220V10%，50 / 60Hz10%。（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13的不确定，再附加上12的仪表误差）4）. 测距范围：0.42米（从探头底部起0.4米内是盲区，0.42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/h7）. 工作环境温度：-2055，自动补偿-40-80（交流供电，且仪表内有附加自伴热时可以：-3555，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：IP689）. 供电电源：交流供电：220V10 6W （使用仪表自伴热时为26W）直流供电：12V2V 160mA (直流供电时，仪表没有420mA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420mA电流：仪表内部采样电阻： 200；负端与仪表地端共接 可以接入的数量：I1、I2、I3、I4共4路14）. 420mA电流输出：外部负载电阻：0600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：-1040。13)、相对湿度：595。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：l 采集接口：标准RS-485串行接口。l 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；l 系统结构：数据采集控制中心 RS485仪器仪器仪器仪器仪器仪器l 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。 l 通讯协议格式：1数据结构：通讯包组成包头数据长度数据段CRC校验包尾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=20080731155849;011-Rtd=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。l 校验算法C+代码：CString CRC16(char* pBuf, int nLen)CString str = pBuf;DWORD code=DWORD(0xFFFF);char* bt = (LPTSTR)(LPCTSTR)str;for(int i = 0; istr.GetLength(); i+)code=HIBYTE(code)str.GetAt(i);for(int n=0;n=1;code=0xA001;elsecode=1;CString tmp;tmp.Format(%04X,code);return tmp;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/说明使用命令上位机校零校满QN=20040516010101001;ST=32;CN=3011;PW=123456;MN=88888880000001;Flag=3;CP=&PolID=101&现场机请求应答ST=91;CN=9011;PW=123456;MN=88888880000001;Flag=0;CP=&QN=20040516010101001;QnRtn=1&现场机返回操作执行结果ST=91;CN=9012;PW=123456;MN=8