一、地下水監(jiān)測現(xiàn)狀及意義

目前，我國的地下水監(jiān)測主要由水利部門和國土資源部門開展。根據(jù)《水法》、《水文條例》和國務院“三定"方案，水利和國土部門的地下水監(jiān)測工作在監(jiān)測的目的、功能、對象和指標等方面有所不同，各有側重。

加強地下水監(jiān)測工作，充分利用*的水位、水質在線監(jiān)測、通訊傳輸、軟件開發(fā)等技術，形成集地下水水質信息采集、傳輸、處理、分析及信息服務為一體的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)重點地區(qū)地下水水位、水質實時連續(xù)長期監(jiān)測，可有效改善水資源管理和地質環(huán)境保護、地質災害防治方面嚴重滯后的局面，大幅提高地下水監(jiān)測與信息服務能力，為地下水資源評價、地下水水源地保護預警提供有力的數(shù)據(jù)支持，為經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護提供可靠的技術支撐。

二、地下水水質在線監(jiān)測系統(tǒng)參考標準及規(guī)范

設備及服務參考以下標準及規(guī)范執(zhí)行：

《水位觀測標準》（GB/T50138-2010）；

《紫外吸收（UV）水質自動在線監(jiān)測儀技術要求》（HJ/T191-2005）；

《地下水監(jiān)測規(guī)范》（SL/T183-2005）；

《地下水監(jiān)測站建設技術規(guī)范》（SL360-2006）；

《地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)通信報文規(guī)定》（DXS 01-2016）；

《地下水數(shù)據(jù)庫表結構及標識符》（DXS 02-2016）。

三、地下水水質在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)的選擇

根據(jù)當前儀器設備的發(fā)展趨勢，選擇以下參數(shù)，實現(xiàn)對地下水的監(jiān)測。

化工廠地下水污染要求監(jiān)測的參數(shù)：苯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷（氣體無法測量）、氯苯、石油烴等有機類，砷、鉛、鉻、鎘、銅、汞、鋅、錳、氟化物等

四、監(jiān)測系統(tǒng)的構成

4.1系統(tǒng)簡介

面對地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)建設中的問題，我公司從地下水資源環(huán)境的實際情況出發(fā)，提供了一套可靠、實用、方便的整體系統(tǒng)解決方案。地下水水位、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)方案依托中國通信網(wǎng)絡，集計算機技術、軟件技術、無線通信技術、測控技術于一體，實現(xiàn)地下水水位、水質數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測。

4.2系統(tǒng)組成

地下水水位、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)方案由四部分組成：監(jiān)測數(shù)據(jù)管理中心、通信網(wǎng)絡、微功耗測控終端、現(xiàn)場儀表。

l 監(jiān)測數(shù)據(jù)管理中心：包括服務器（數(shù)據(jù)接收計算機、數(shù)據(jù)接收軟件、 數(shù)據(jù)查詢分析軟件）、打印機，GPRS數(shù)據(jù)接收模塊。整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)測每個監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)生成各種報表和曲線。

l 通信網(wǎng)絡：中國移動GSM/GPRS通信網(wǎng)絡。

l 微功耗測控終端：采集現(xiàn)場水位計、水質傳感器的數(shù)據(jù)并無線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，采用高能量電池供電。

l 水位計：測量監(jiān)測井水位、溫度、電導率等參數(shù)。

水質傳感器：測量監(jiān)測井水質參數(shù)

地下水水位、水質自動監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

自動監(jiān)測系統(tǒng)架構圖

4.3微擾動采樣單元

G37系列地下水微擾動采樣監(jiān)測系統(tǒng)

G38系列地下水綜合采樣系統(tǒng)

用途：G37列地下水微擾動采樣監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于氣動原理的微擾動采樣系統(tǒng)，用于地下水原位采樣。該系統(tǒng)可廣泛應用于水利、 環(huán)保、檢測等行業(yè)，適用于污染場地、石化場地、 園區(qū)等采樣工作，尤其適用于揮發(fā)性有機物的采 樣檢測。

G38系列地下水綜合采樣系統(tǒng)支持微擾動洗井、大流量洗井、微擾動采樣、大流量采樣多種組合模式；支持藍牙及4G/5G終端控制模式，更易于操控；

內置洗井及采樣模式算法，配置多種模式選擇，使用更廣泛。

規(guī)范：《HJ1019-2019 地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機物采樣技術導則》《HJ164-2020 地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》

《重點行業(yè)企業(yè)用地調查樣品采集保存和流轉技術規(guī)定》

特點：支持微擾動洗井、大流量洗井、微擾動采樣、大流量采樣多種組合模式；

支持藍牙及4G/5G終端控制模式，更易于操控；內置洗井及采樣模式算法，配置多種模式選擇，使用更廣泛。

石化場地：石化類場地，園區(qū)及尾礦等區(qū)域地下水污染較為復雜， G37能夠采集代表性的原始水樣，適用于場地調查、 場地修復治理以及第三方實驗室樣品提取工作。

地勘行業(yè)：當前，地勘系統(tǒng)地下水調查工作正在有序推進。 G37能夠有效執(zhí)行相關地下水采樣工作， 采樣有效性能夠客觀的反應地下水當前情況。

水務行業(yè)：G37已經(jīng)逐步埋入水務領域，并成功幫助用戶完成了多次戶外采樣任務。 水務系統(tǒng)地下水井分布廣泛， G37的采樣有效性是不可忽視的優(yōu)勢。  

監(jiān)測方式：抽水式地下水監(jiān)測已經(jīng)逐步進入市場的需求層， 地下水安全的概念正在以的速度增強，G38可親切的幫助客戶一站式解決采水難題。

安裝方式：高集成小型化的特點， 即便安裝空間再壓縮一下， 依然能夠傲視群雄，使得其同樣可以應用于微型站監(jiān)測。多樣的安裝方式和友好的通訊模式， 讓它能夠暢行各種應用， 無論是立體安裝， 還是集成化嵌入，都可迎刃而解。

4.4監(jiān)測傳感器設備選型

4.4.1全光譜水質分析儀（con::cube+spectro::lyser）

con::cube全參數(shù)控制器：全新一代的s::can控制終端高性能、節(jié)能的工控機配有最新的英特爾Atom技術和4 GB內存寬屏彩色顯示器（7“)并帶有觸摸屏功能，就像使用手機一樣，高度直觀、可觸；功能圖案可在不同位置進行拖曳標準情況下，可連接和顯示4個s::can傳感器；可以選擇連接無數(shù)個傳感器支持兩個額外清洗設備低于3W的低耗電量（測量間隔為15分鐘），太陽能板應用雙頻WCDMA和四頻EV-DO網(wǎng)絡連接技術提供的全球網(wǎng)絡連接所配置的WIFI插件，用于遠程遙控和數(shù)據(jù)傳輸100 Mb/s高速以太網(wǎng)接口，將數(shù)據(jù)集成到大型網(wǎng)絡通過 U盤方便地進行數(shù)據(jù)傳輸通過繼電器輸出、4-20mA、SDI-12、Modbus RTU/TCU以及Profibus DP與SCADA的接頭通過4-20 mA輸入, SDI-12和Modbus RTU/TCP集成第三方傳感器利用8個擴展插槽可以方便擴展其他的模擬和數(shù)字輸入輸出預先安裝了過程控制軟件moni::tool，可選其他的軟件工具（如：數(shù)據(jù)有效性甄別和事件甄別）顯示濃度值、歷史數(shù)值、光譜值以及所有的事件全套s::can監(jiān)測站和監(jiān)測網(wǎng)絡的設置、校準、管理都很便捷。

技術參數(shù)：

集成：1 x s::can 光譜探頭和3 x s::can 傳感器或 ISE(離子選擇性)探頭

顯示屏：VGA彩色顯示屏 7"TFT(可選）

功能顯示：4 x LED

操作方式：觸摸屏（可選）

以太網(wǎng)-瀏覽器或 VNC

WIFI-瀏覽器或VNC

USB (鍵盤，鼠標)

3G modem (可選)

操作系統(tǒng)：嵌入版 XP

主存儲器：1 GB RAM

內置存儲器：4 GB

與 s::can 光譜探頭的接口連接：1 x MIL,IP 68,RS485,12 VDC

與 s::can 傳感器的接口連接：3 x 系統(tǒng)插頭,IP 68,RS485,12 VDC

與第三方傳感器的接口：RS485 Modbus, SDI-12, 最多可有16個 4-20mA輸入

網(wǎng)絡連接：802.11n a/b/g WIFI 300Mb/s

Ethernet LAN

與 SCADA (數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng))的接口：Modbus RTU 或TCP, Profibus DP (可選)，SDI-12

數(shù)據(jù)傳輸：通過 PC 或 USB 閃盤

遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸：通過以太網(wǎng)/XML協(xié)議

GSM 調制解調器：全球多模式連接

850/190 Mhz GSM/GPRS/EDGE

850/900/1800/1900 MHz HSDPA/HSUPA/UMTS

850/900/1900/2100 MHz

電源：D-315-230: 100 ... 240 VAC

D-315-024: 10 ... 30 VDC

接地：<0.5 歐姆,至過程介質

功耗(典型)： 10 W (沒有顯示, 沒有模擬端口)

30 W (全配置)

功耗(最大) ：20 W (沒有顯示，沒有模擬端口)

60 W （全配置）

模擬輸出：最多8 x 2 x 4-20mA

模擬輸入：最多8 x 2 x 4-20mA

用于自動清洗的輸出：2個

數(shù)字輸入：最多7 x 2 x 24 VDC

繼電器輸出：4 x 2A (250 VAC)

系統(tǒng)誤差繼電器：1 x 2A (250 VAC)

尺寸(寬 x 高 x 深) ：280 x 209 x 85 mm

外殼材料：鋁合金，粉末涂層

重量(最小值)： 2 kg (無顯示)

3 kg (包含顯示)

工作溫度：-20 ... 50 °C

儲存溫度：-20 ... 60 °C

儲存濕度：5 ... 90 %

防護等級：IP65

符合電磁兼容性標準：EN 61326:2006

符合安全性標準：EN 61010-1:2011

UL 61010-1:2004 R10.08

CAN/CSA-C22.2 NO. 61010-1-04+GI1(R2009)

4.4.2全光譜傳感器

根據(jù)應用情況,可監(jiān)測CODmn、TOC、DOC、NO2-N、NO3-N、BTX、BOD、UV254、氯苯、石油烴等有機物。

即插即測

測量原理：紫外可見光全光譜（220-720nm或220-390nm)

多參數(shù)探頭

適用于地表水、地下水、飲用水和污水

長期穩(wěn)定且免維護的運行

出廠前預校準

內置壓縮空氣的自動清洗管路

直接在水中安裝測量（浸沒式）或通過流通管道安裝（監(jiān)測站）

通過s::can控制終端和s::can軟件進行操作

可以在100mm、35mm、15mm、5mm、2mm、1mm或0.5mm之間選擇精確耐用的光程口徑插件

易于安裝，無堵塞

技術參數(shù)：

測量原理：紫外-可見光譜測量范圍 220 - 720nm

紫外光譜測量范圍 220 - 390 nm

詳細的測量原理：閃爍氙燈，256個光二極管

自動補償儀：雙光束測量，全光譜

交叉靈敏度自動補償：濁度/固體顆粒/有機物質

出廠前進行預校準：所有參數(shù)

內置存儲器：656 KB

集成溫度傳感器：-10 ... 50 °C

溫度傳感器分辨率：0.1 °C

集成壓力傳感器(可選)：0 ... 1,2/2/11 bar

壓力傳感器分辨率測量范圍的：1：1000

集成方式：con::nect & con::cube

電源：11 ... 15 VDC

功耗(典型)： 4.2 W

功耗(最大)： 20 W

與 s::can 控制終端的接口連接：MIL 連接器,IP 68,RS485,12 VDC

與第三方控制終端的接口：電腦/壓縮空氣鏈接終端包含網(wǎng)關 modbus RTU

電纜長度：7.5 m固定電纜 (-075) 或1 m 固定電纜 (-010)

電纜類型：TNPU夾套

外殼材料：不銹鋼 1.4404

重量(最小值)： 3.4 kg（包含電纜）

尺寸(直徑 x 長) ：44 x 612 mm / 698 mm

工作溫度：0 ... 45 °C

儲存溫度：-10 ... 50 °C

工作壓力：0 ... 3 bar

高壓技術規(guī)格：10 bar

防爆技術規(guī)格(可選)：符合 EN60079-0、-1的產(chǎn)品認證及ATEX的防爆認證

安裝/固定：浸沒或在旁通(流通管道)中

流速：3m/s(最大值)

機械穩(wěn)定性：30 Nm

防護等級：IP68

自動清洗：介質-壓縮空氣

允許壓力-3 ... 6 bar

空氣體積-7 ... 20 升(每次清洗)

清洗時間-1 ... 5 秒(每次清洗)

清洗時間間隔-每到第 1 至第 10 個

測量間隔-取決于應用

延時-10 ... 30 s

符合電磁兼容性標準：EN 61326:97/A1:98/A2:01

符合安全性標準：EN 61010-1:2002

4.5定制化重金屬比色法分析單元

1、性能特點：

? 全自動分析、自動清洗，周期任意設定

? 自動校準、手動校準

? 超高精度蠕動泵實現(xiàn)液體輸送，確保超高的測量重現(xiàn)性

? 模塊化設計、維護簡便、量程可擴展

? 觸摸屏操作及顯示，菜單式操作界面

? 故障報警、出錯報警、來電自啟功能

? 支持 4-20mA、RS232/485

2、應用領域：

地表水、自來水、泳池水、市政污水、工業(yè)廢水等。

3 、技術參數(shù)

3.1砷離子分析模塊

測量方法 比色法

測量周期 10 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.2鉛離子分析模塊

測量方法 比色法

測量周期 10 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5/1mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.3六價鉻分析模塊

測量方法 二苯碳酰二肼比色法

測量周期 10 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5/1mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.4鎘離子分析模塊

測量方法 比色法

測量周期 15 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.5銅離子分析模塊

測量方法 BCO 分光光度法

測量周期 15 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar

3.6汞離子分析模塊

測量方法 比色法

測量周期 20 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.7 鋅離子分析模塊

測量方法 雙硫腙比色法

測量周期 15 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar；

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.8 錳離子分析模塊

測量方法 甲醛肟比色法

測量周期 10 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar

3.9 氟離子分析模塊

測量方法 氟試劑比色法

測量周期 10 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.5/1mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100 VA

3.10氰離子分析儀模塊

測量周期 8 分鐘其他時間周期可調

測量范圍 0-0.2/0.5mg/L 或更多量程可定制

顯示屏 4.3 寸彩色觸摸屏

測量類型 用戶手動或設定間隔自動分析或者連續(xù)測定

測量間隔 可根據(jù)實際情況自由編程

校 正 自動校正、定點校正

精度 5%或更好

漂移 < 5% MBE

分辨率 0.001mg/l

樣品條件 無油無懸浮物；溫度：2~40℃；壓力： 0.0~0. 1Bar

電源功耗 85…264 VAC    47…63 赫茲；功率：最大 100VA