高集成多光谱在线水质快速监测系统

根据水利部《国家水资源监控能力建设项目实施方案》（2012—2014年）的要求，杭州希玛诺光电技术有限公司在现有成熟产品系列的基础上，推出了高集成多光谱在线水质快速监测系统整体解决方案。该系统采用了具有国际先进水平的原创性核心技术，引入了现场荧光（FL）分析技术，并与紫外／可见（UV）吸收光谱分析技术有机融合，突破了现有化学方法和光学法水质分析仪表分析精度低、抗干扰能力差的技术瓶颈，显著提升了水体有机物综合指标的在线分析性能。

系统结构及功能

该系统由两个主要部分组成：①现场测量子系统，用于国控河道、湖库、省界断面现场水质自动监测，并将分析数据自动远程传输上报；②通信控制子系统，用于处理分布于各地的现场测量系统上报的远程监测数据，并按保密级别分发给具有不同权限的监管单位。

该系统符合水利部《国家水资源监控能力建设项目实施方案》（2012—2014年）规定的水功能区国控河道型驻测站、国控湖库型驻测站、国控省界断面驻测站等水质自动监测系统的技术要求，可以测量实施方案中规定的常规五项参数（pH、TDS、DO、Tc、浊度）以及综合有机参数（TP、TN、COD、NH3-N、叶绿素a)，可形成大范围联网水质自动监测系统，对监测数据进行实时监控，测量数据可按设定的监测周期定时通过GSM/CDMA移动通信公网传输至远程监测服务器，解决了以往水功能区监测频次低的问题，能够满足水功能区监督管理的需要，实现了自动化、信息化。

技术标准及资质

该系统执行的水利部技术标准包括：《水资源监控设备基本技术条件》（SL 426—2008）、《水文基础设施建设及技术装备标准》（SL 276—2002）、《水环境监测规范》（SL 219）、《水资源监控管理系统数据传输规约》（SL 427—2008）。

该系统在监测参数及报警限选择、系统结构、安装、运行与考核等方面，还参照并满足以下国家标准和环保部行业标准：《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）、《污水综合排放标准》（GB 8976—1996）、《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）、《紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪技术要求》（HJ/T 191—2005）等。

该系统已获得浙江省质量技术监督局颁发的“计量器具形式批准证书”和杭州市质量技术监督局颁发的“制造计量器具许可证”。产品核心技术已申请6项国家发明专利及2项实用新型发明专利；已获中国版权保护中心颁发的软件著作《多源光谱融合水质分析软件V1.0》《大范围联网远程水质自动监测系统软件V1.0》等资质证书。

产品特点及优势

与现有的采用化学分析方法或传统光谱分析法的自动水质分析仪表相比，该系统具有以下优点：

（1）测量参数种类多。该系统的现场测量子系统可在一个水下沉入式机箱内，同时完成多达10项综合水质参数和常规水质参数的快速自动分析。化学自动分析仪表由于各参数的化学反应过程不同，单机只能测量一种综合性水质指标。

（2）测量精度高。该系统测量精度达5% ，相当于实验室分析标准。由于针对复杂水质条件专门设计了测量补偿功能，在高盐度、高浊度、低浓度条件下仍能保证测量精度。而化学分析仪表以及传统光谱分析仪表受氯化物和无机物的干扰，对微量有机物的敏感度差，在高盐度、高浊度、低浓度条件下都会降低测量精度。

（3）测量时间短。该分析仪器可在2min内完成所有指标的测量。化学自动分析仪表根据所测水质指标的不同，最短测量周期至少需要30~120min。

（4）无二次污染。该系统测量时不需要使用任何化学试剂，从而避免了二次污染和有害分析试剂后续处理问题。而化学在线分析仪表进行分析时需使用多种有毒试剂，造成二次污染及后处理等问题。

（5）运行成本低。该系统无需任何化学试剂，从而节省了大量运行中化学试剂及处理费用。化学自动分析仪表日常分析时需要使用大量昂贵的试剂，年平均试剂费用总计可达设备总价值的20%以上。

（6）设备投资少。该系统可直接安装在水下测量现场，无需建设监测站房，且无水样采集和前置处理系统，因此节省了大量站房建设费用。化学在线分析仪表由于结构复杂，精密部件多，正常使用时都需高标准的设备机房，因此设备建设投资很大。

（7）免维护要求。该系统分析过程中除接触样品的探测器外，所有其他设备均为免维护设备。探测器具备自清洗功能，无需人工维护。而化学分析在线仪表测量要使用大量各种加热、搅拌、称量、配比、分光设备，维护复杂，技术要求高，而且由于设备结构复杂，故障率较高。

该系统可以解决水资源有机综合污染物的快速检测，对水环境中污染物及污染因素进行监测，评价污染物产生的原因及污染途径，对水污染问题进行鉴别和评估, 为水环境质量改善提供可靠的依据。