水环境质量实时自动监测系统研究

朱 波（萍乡市环境监测站，江西萍乡337000）

水环境质量实时自动监测系统研究

朱 波（萍乡市环境监测站，江西萍乡337000）

当前，生态环境恶化、能源资源匮乏已成为国际社会所面临的共同难题与挑战，水作为生命之源，水污染问题的加剧引起了社会的高度重视。在此背景下，随着科学科学技术的不断发展，为了实现对水环境质量的有效监管与治理，实时自动检测系统随之诞生。本文针对水环境质量实时自动监测系统的具体设计与运用展开了研究，以供参考。

水环境质量；实时自动监测系统；设计；功能；研究

前言

基于信息化时代背景下，水环境质量监测技术随之实现了创新，基于这一实时动态监测系统下，借助自动分析仪器系统的搭建，能够实现对水体环境质量的实时动态化监测，在及时明确水质异常状况的下，针对水污染扩散现象的发生进行预警，并为追踪定位到水体污染物以实现科学决策的制定奠定基础，进而为实现对水环境污染问题的有效解决提供了保障。而要想实现该监测系统功能与作用的充分发挥，就需要在明确系统结构的基础上，结合设计原则与功能需求来实现系统的科学且完善的设计。

1 水环境监测概述

在针对水环境进行监测的过程中，主要从地表水与地下水这两类来落实监测工作，其中，在地表水监测上：主要针对常规水因子、污染因子来实现对水质因子的调查分析，对常规水因子进行调查分析，能够将水环境的整体质量状况进行明确，而针对污染因子进行调查分析，则能够将水质的具体污染情况进行明确。同时在实际针对水环境开展检测取样工作的过程中，基于实际地理环境的不同，进而对水质检测水平会产生一定的影响，因此，在实际进行监测时，还需要对水质、环境等的调查与监测。而在地下水环境的监测上，则是借助对典型地区的水井进行监测来明确地下水的实际质量状态，但是，很多特殊情况的存在会对监测结果带来一定的影响，所以要结合实际来明确具体监测项目，并针对地质特征进行充分了解。

2 水环境监测的准备工作

水环境监测方案的制定要充分考虑到当地的气候情况和社会情况，为了保证对水环境监测的质量，必须根据实际情况来布设监测点，并且要对当地的情况进行调查，以保证监测系统工作时检测传输数据的准确性。必须要选择有代表性和可操作性的监测点。监测的前期准备工作一定要做到位。①要做好工作人员的保护工作，以保证在水环境监测时不会造成人身危险；②监测时使用到的设备和试剂要提前准备好；③要注意监测时所用到的设备可能会被水中的有害物质腐蚀，所以要对监测设备及时进行检查和保养，确保设备能正常使用；④对仪器设备也要进行不定期的检查，要根据实际的使用的次数和使用的范围而定。

3 水环境质量实时自动监测系统设计原则

在实际搭建这一系统的过程中，总体上要求系统具备完善的功能，且操作简单运行可靠，并具备良好的可拓展性。具体而言，所应遵循的基本原则如下：①实用性与先进性。在实用性方面，要结合水环境监测工作的实际开展特点与需求，确保系统在软硬件设计方面具备实用性，进而为充分服务于水环境质量监测工作的开展奠定基础；在先进性方面，指的是在系统的软硬件选用上，要在兼顾经济性的同时，确保技术上的先进性，以避免在设备系统更新上进行重复建设。②规范性与安全性。基于这一设计原则下，则要求在实际设计的过程中，确保按照国家标准来实现规范且标准化建设，同时，要确保系统具备良好的安全性，通过安全防御策略的制定与运用来确保系统实现安全可靠运行，并在实现信息充分共享的同时保护数据信息的安全。③兼容性与可拓展性。在兼容性方面，指的是针对系统设计，要以集成化功能模块的设计，来满足功能操作与数据兼容之需，而在可拓展方面，则要求系统在结构功能设计满足水环境质量监测要求的基础上，要结合国家与行业的实际发展，促使系统具备良好的可扩展性以满足信息化建设发展之需。④稳定性。指的是在运用这一系统之前，要针对喜用设计的稳定性进行测试与性能评定，为投入使用后实现安全可靠且高效运行提供保障。

4 水环境质量实时自动监测系统的具体设计与运用对策

4.1 系统组成与层次结构分析

该系统是由自动采样器、自动分析仪、数据采集器、数据传输与处理输出网络组成；整体层次架构为：现场数据采集、通信网络与监控中心，其中，数据采集系统作为基础，将相应数据采集通讯设备安装于监测点，相应通信网络层则以数据通信网络为媒介，并将数据信息传输到监控中心，而整个监控中心则承担着信息数据的动态化监测管理之任务，在确保设备实现安全可靠运行的同时，借助对监测数据的搜集分析来明确水环境质量，并服务于决策的科学制定。

4.2 实时自动监测系统的功能分析

基于该系统下，主要功能作用如下：在子站系统方面，借助无线网络以及通讯网络等，满足数据的传输之需；在数字通讯接口的设计上，要满足数据信息实时动态采集与存储之需，在此基础上，借助多种传统途径的选择来实现数据信息的传输；在此过程中，要求系统在数据采集与传输方面，具备良好的完整性准确性，在信息采集与测量值上，要求相应误差要控制在1%以内。与此同时，系统能够在实时数据、状态的进行现场动态化反映，并针对异常数据信息发出报警，在此基础上，能够实现对系统的远程实时动态化监控，针对出设备故障、数据异常等发出自动报警提示，同时监控中心同步接受到这一报警信号，并结合信息内容作出科学且及时的反应，为实现完善处理措施的落实奠定基础。并且在该系统下，还具备着实时状态查询功能，能够结合实际需求来实现对数据信息的搜索查询，并且在各个监测子站系统中，信息存储时间在三个月以上，在此过程中，通过对数据信息的保存与校准，满足数据信息的实际使用之需。此外，这一监测系统的性能良好，且在断电后能够持续运行12h以上。

4.3 实时自动监测系统数据库的设计与运用案例

以某水环境质量监测部门在系统数据库上的设计为例，采用ORACLE数据库，并针对水中所使用的传感器进行了优化处理，进而在实现数据良好耦合的基础上，简化数据处理流程，在获得数据库静态图后，以相应软件的运用来实现对数据的分析处理，以数据表格的形式来实现对数据的设计存储，并以分布式处理来提升数据分析使用效率。同时，借助立体化监测的实现以综合监测指标的建立，为实现对水质环境质量的有效监测奠定了基础，进而为落实有针对性改善与保护措施提供了保障（图1为分布式实时自动化监测系统结构示例）。

图1 分布式实时自动化监测系统结构示意图

5 总结

综上，基于信息化时代背景下，对于水环境质量监管工作的实际开展而言，借助实时自动化监测系统的完善搭建与运用，能够为提高该项监管工作的质量与效率奠定技术基础，并为实现有效解决控制措施的落实提供了保障。通过该系用的实践运用表明，基于系统设计原则下，实现系通过结构层次与功能作用的完善设计与优化运用，能够借助信息化技术为进一步促进我国水环境质量监测工作的发展步伐奠定基础。

［1］施建强.水环境实时自动监测系统的设计与实现［J］.计算机工程与应用，2004，13：222～226.

［2］肖德林.水环境质量实时自动监测系统探讨［J］.低碳世界，2016，21：1～2.

［3］郁建桥，张宁红，钟 声，王经顺，刘 雷.江苏省太湖流域水环境自动监控系统技术框架构建研究［J］.环境监控与预警，2012，05：1～4.

TP274

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2095-2066（2016）29-0009-02

2016-9-30