水質(zhì)自動在線監(jiān)測系統(tǒng)資料

目錄

第一章總述....................................................3

第二章系統(tǒng)控制原理和工作原理.................................15

第三章系統(tǒng)的安裝.............................................18

第四章試運(yùn)行和正常運(yùn)行.......................................19

第五章系統(tǒng)的日常維護(hù).........................................24

第六章系統(tǒng)備件更換周期.......................................27

第七章系統(tǒng)故障排除...........................................28

第八章控制軟件界面...........................................29

第一章總述

1.1概述

在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)是一個以在線分析儀表為核

心，運(yùn)用自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及相關(guān)的專用分

析軟件所組成的監(jiān)測體系，具有投資經(jīng)濟(jì)、功能強(qiáng)大、

穩(wěn)定可靠、操作簡單、維護(hù)量少的特點。該,水質(zhì)自動監(jiān)

測系統(tǒng)因為有了運(yùn)行控制、自動維護(hù)、系統(tǒng)診斷等功能，

使得過去采用各單臺儀表獨(dú)立測量的時候經(jīng)常發(fā)生儀表

損壞，維護(hù)不及時等問題迎刃而解，也從根本上降低了

人工維修的工作量，實現(xiàn)了低維護(hù)甚至免維護(hù)。另外，

水質(zhì)自動監(jiān)測在取樣系統(tǒng)、分析測量、數(shù)據(jù)處理等主要

環(huán)節(jié)實現(xiàn)了全自動控制，確保測量結(jié)果滿足要求。

在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由主系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)兩大部分組成:

?主系統(tǒng)：

▲取水單元

取水系統(tǒng)工作原理及特點:

?取水過濾單元：

取水過濾單元采用PVC浮筒采樣方式，浮筒取水部分位于距水面0.5

米處，保證取出的水樣符合國家標(biāo)準(zhǔn)。同時浮筒下部有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)網(wǎng)眼

直徑為5毫米，可以阻擋大部分水面上的雜質(zhì)和懸浮物。

?采水泵單元：

采水泵單元采用雙泵切換工作原理，用戶可以自行選擇雙泵自動切

換模式，或者一泵運(yùn)行一泵備用的工作模式，確保用戶在一泵損壞的情

況下，系統(tǒng)仍然能夠正常運(yùn)行。在采水管路上采用水壓監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)采

水泵損壞或河道無水時，自動停止采水，并發(fā)出無水報警，提醒用戶采

取相應(yīng)措施。

▲水樣靜置處理單元

水樣靜置處理單元的工作原理及特點:

?沉淀池單元：

沉淀池單元采用PVC結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有進(jìn)樣部分，排放部分，自來水噴

淋部分，壓縮空氣噴淋部分組成。排放部分采用電動球閥方式，徹底防

止由于底閥漏水，淤泥堆積而造成的故障。自來水噴淋和壓縮空氣噴淋

可以對沉淀池進(jìn)行徹底的清洗，防止藻類生長和泥沙堆積。

▲分析測量單元

▲系統(tǒng)控制單元

▲數(shù)據(jù)采集顯示單元

?輔助系統(tǒng):

▲預(yù)處理裝置

、.r\

預(yù)處理系統(tǒng)工作原理及特點:

?過濾芯單元：

過濾芯部分采用PE燒結(jié)濾網(wǎng)，采用超高分子聚乙烯材料（過濾顆粒

直徑從0.2微米至140微米可選），PE濾芯優(yōu)點是孔徑分布均勻，耐強(qiáng)

酸和強(qiáng)堿，缺點是無法用于80攝氏度以上環(huán)境，不適合用于粘性特別

大的液體中。濾芯安裝在支架上用螺母固定，可以很方便的拆卸和安裝,

并可以重復(fù)清洗使用。

?樣水抽取單元：

樣水抽取單元采用蠕動泵連續(xù)進(jìn)樣方式，通過過濾芯將經(jīng)過沉淀池

沉淀后的水樣上清液取出，注入樣水杯。取樣完成后，通過蠕動泵反向

運(yùn)轉(zhuǎn)將樣水杯內(nèi)部的樣水排出，同時對濾芯進(jìn)行反沖洗，并用壓縮空氣

對濾芯進(jìn)行吹洗，同時在濾芯外部用自來水沖洗，充分達(dá)到濾芯清洗的

效果。

?分析樣水存儲單元：

分析樣水存儲單元采用有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)，便于觀察過濾后的樣水進(jìn)樣

情況和過濾效果。同時在頂部結(jié)構(gòu)上采用搭扣方式，便于用戶拆洗和維

護(hù)。樣水存儲單元在每次進(jìn)樣前先運(yùn)行蠕動泵將剩余樣水排空，然后將

水樣注入樣水杯。樣水注入量由液位計控制，當(dāng)液位計達(dá)到高液位時,

停止注入，同時對分析儀表發(fā)出啟動指令。如果在規(guī)定時間內(nèi)注入量達(dá)

不到液位計的低液位，系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)樣失敗報警指令，分析儀表將自動停

止本次分析過程。

▲壓縮空氣單元

壓縮空氣單元工作原理及特點：

?壓縮空氣單元由空壓機(jī)系統(tǒng)和空氣壓力檢測系統(tǒng)構(gòu)成。當(dāng)系統(tǒng)檢測

出空壓機(jī)發(fā)生故障時，系統(tǒng)發(fā)出空壓機(jī)報警，空壓機(jī)停止運(yùn)行?？諝鈮?/p>

力檢測系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求自行更改上下限范圍，可適用與不同的工作

環(huán)境。

▲自來水及純水單元

自來水及純水單元工作原理及特點

?自來水單元：

自來水單元由自來水進(jìn)樣系統(tǒng)和自來水壓力檢測系統(tǒng)構(gòu)成，自來水

檢測系統(tǒng)檢測自來水壓力，如果達(dá)不到設(shè)定要求，自動停止自來水清洗

單元運(yùn)行，系統(tǒng)其他部分仍維持正常運(yùn)行。當(dāng)自來水恢復(fù)正常時，自動

恢復(fù)自來水清洗單元功能。

?純水單元:

純水單元由反滲透系統(tǒng)，純水箱組成。自來水經(jīng)過過濾，殺菌，吸

附作用，制取純水，純水制取量由純水箱液位控制，達(dá)到一定區(qū)力時,

自動停止純水制作。純水可根據(jù)用戶要求定時自動更新，保持純水達(dá)到

10兆電阻率的要求。

▲自動清洗單元

1.2主要技術(shù)參數(shù)

應(yīng)用：水樣必須干凈清澈，如有必要需過濾（有過濾裝置可選）

流速：1000L/H

壓力：最大3bars

壓縮空氣壓力：＞5bars

溫度：最大4CTC

安裝：小屋安裝

電源：220V-50I1Z

第二章系統(tǒng)控制原理和工作原理

2.1系統(tǒng)控制原理

在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)采用SIEMENS公司的S7-200可編程控制器作為自

動監(jiān)測系統(tǒng)的核心控制部件。可編程控制器(ProgrammableController),

簡稱PLC。它以微處理器為核心，集自動化技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為

一體，目前廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域中?？删幊炭刂破骶哂锌煽?/p>

性高，抗干擾能力強(qiáng)，體積小，使用方便，編程簡單，易于掌握等特點。

公司經(jīng)過多次篩選，特別選用了SIEMENS公司的S7-200可編程控制器這款

可靠性和信價比極高的產(chǎn)品作為在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的核心控制部件。

目前運(yùn)行于全國各個水質(zhì)自動監(jiān)測站中，運(yùn)行情況良好。

2.2系統(tǒng)工作原理

在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)采用間歇取樣方式工作，可根據(jù)用戶要求自動

完成定時采集水樣，水樣過濾，儀表分析，系統(tǒng)自清洗，以及數(shù)據(jù)采集，

傳輸，超標(biāo)報警等功能的實現(xiàn)。其工作步驟共8步：

1.采水管路補(bǔ)水階段

在樣水進(jìn)樣前先對進(jìn)樣管路補(bǔ)水可提高樣水上水速度，并對進(jìn)樣管

路進(jìn)行清洗。

2.沉淀池進(jìn)樣階段

采水泵工作，將樣水加入沉淀池。

3.樣水沉淀階段

樣水在沉淀池內(nèi)沉淀30分鐘，以便儀表分析時取樣水上清液。

4.取樣水上清液階段

通過濾芯和預(yù)處理裝置將沉淀池中的樣水上清液取出，存放在樣水

杯中。

5.儀表分析階段

儀表自動提取樣水杯中的水樣，并開始分析水樣。

6.數(shù)據(jù)采集階段

工控機(jī)對儀表分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并存入數(shù)據(jù)庫。

7.系統(tǒng)管路清洗階段

系統(tǒng)用清水對內(nèi)部管路進(jìn)行清洗。

8.浮筒清洗階段

系統(tǒng)用清水和帶壓空氣對浮筒進(jìn)行水汽混合反沖洗。

報警處理：

1.取樣報警：當(dāng)取樣泵運(yùn)行10分鐘后，水位仍無法達(dá)到沉砂池高液

位，發(fā)出取樣報警信號。

處理：停止取樣泵運(yùn)行，如果有備用取樣泵，備用取樣泵開始運(yùn)行，

面板顯示取樣報警，如備用取樣泵10分鐘后仍沒有取上樣水，系統(tǒng)自

動停機(jī).

2.樣水杯報警：當(dāng)進(jìn)欄泵運(yùn)行4分鐘后，樣水杯水位不能達(dá)到高液位，

發(fā)出樣水杯報警

處理：不提供儀表觸發(fā)信號，儀表停止運(yùn)行，但其他功能正常，面

板顯示樣水杯報警。（樣水杯液位恢復(fù)后，自動恢復(fù)儀表觸發(fā)功能）

第三章系統(tǒng)的安裝

為保證水質(zhì)分析儀的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，本在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)必須安裝

于室內(nèi)，安裝地要求通風(fēng)充分、防塵、防潮，室溫5-30（。分析儀使用螺

釘固定安裝于機(jī)架，如有可能盡可能使分析儀顯示屏與視線平行。

安裝還包括：

-待測水樣管（DN25PVC管，PVC管）

-壓縮空氣管（6mn■.軟管）、自來水管（DN15PVC管）、純水管（6mm軟管）

-無壓廢液排放（DN32PVC管）

-分析儀左右手有足夠的空間便于電纜的連接、試劑的更換和水管的

連接

-冷卻水接入無壓廢液排放口以防冷卻水倒流入分析儀

-電源電纜及信號電纜的連接等

-其它附件的安裝

第四章試運(yùn)行和正常運(yùn)行

3.1試運(yùn)行

建議第一次開機(jī)前檢查如下：

-檢查管路是否正確連接

-檢查自來水是否正確接入

-檢查樣品水及試劑是否正確接入

-檢查分析水樣排放及廢液排放

-檢查電壓

以上工作完畢，可閉合電源開關(guān)。

3.2正常運(yùn)行

運(yùn)行在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)前請檢查如下項目:

-確保管路處于暢通狀態(tài)

-確保自來水正確接入

-確保試劑正確接入

-確保電控箱內(nèi)空氣開關(guān)已合上

3.2.1電控箱的操作

電控箱內(nèi)空氣開關(guān)合上，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。

系統(tǒng)的手動運(yùn)行操作

具體操作如下：

將二個轉(zhuǎn)換開關(guān)分別打至“系統(tǒng)工作”、“手動工作”。

分別按下對應(yīng)設(shè)備的按鈕，可以單獨(dú)對設(shè)備進(jìn)行操作，同時對應(yīng)的指示

燈會亮起，提示設(shè)備正在運(yùn)行中。

停止設(shè)備只需要再次按下對應(yīng)設(shè)備的按鈕，就可以停止設(shè)備，同時對應(yīng)

的指示燈會熄滅，提示設(shè)備停止運(yùn)行。

手動操作除了可以單獨(dú)測試某一設(shè)備的運(yùn)行情況，還可以做為臨時取樣

時的快速操作，具體操作如下：

1.將系統(tǒng)開關(guān)打至“系統(tǒng)工作”、“手動工作”，系統(tǒng)指示燈顯示“系統(tǒng)運(yùn)

行”，“手動運(yùn)行”。

2.按下“沉砂池排放閥”，“進(jìn)樣泵反轉(zhuǎn)”按鈕，系統(tǒng)將沉砂池，樣水

杯內(nèi)的剩余樣水排出C

3.樣水排出完成后，關(guān)閉三個排放閥，打開“采樣泵”，“進(jìn)樣閥”按鈕，

系統(tǒng)會將樣水注入沉砂池，池子注滿后可以關(guān)閉采樣泵和進(jìn)樣閥。

4.根據(jù)現(xiàn)場情況對沉砂池內(nèi)的樣水進(jìn)行沉淀，也可以不進(jìn)行沉淀，直接

打開“進(jìn)樣泵正轉(zhuǎn)”按鈕，將過濾后的樣水注入樣水杯。

5.樣水杯下部有一個手工取樣閥，提供給實驗室分析的樣水可以通過打

開手工取樣閥提取。保證實驗室做比對用的水樣和儀表分析用的水樣是通

過同一過濾系統(tǒng)過濾后的水樣，提高比對的一致性。

系統(tǒng)的自動運(yùn)行操作

具體操作如下：

將二個轉(zhuǎn)換開關(guān)分別打至“系統(tǒng)工作”、“自動工作系統(tǒng)指示燈顯示“系

統(tǒng)。

本系統(tǒng)采用可編程控制器控制，實現(xiàn)自動采樣、反吹、反清洗等功能。

系統(tǒng)采用間歇取樣，每次循環(huán)間隔可根據(jù)用戶要求設(shè)定。

系統(tǒng)緊急停車操作

當(dāng)遇到緊急事件時，需要立即對運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行停止操作，在系統(tǒng)操

作面板上有一個紅色緊急停止開關(guān)，只需要用手掌拍下緊急停止開關(guān)，整

個系統(tǒng)設(shè)備會立即全部停電，保證操作人員安全。事件解除后，右旋緊急

停止按鈕，系統(tǒng)即可以恢復(fù)供電。

系統(tǒng)報警的操作

公司的工控機(jī)軟件采用獨(dú)特的視圖化報警顯示模塊，可對系統(tǒng)的樣水壓

力，樣水杯液位進(jìn)行自動檢測和報警，并能針對不同故障自動進(jìn)行處理。

系統(tǒng)的停機(jī)操作

具體操作如下：

將沉砂池，五參數(shù)池，樣水杯內(nèi)的樣水排空。

打開清洗泵將自來水注入沉砂池。

將轉(zhuǎn)換開關(guān)“系統(tǒng)工作/停止”打至停止?fàn)顟B(tài)，系統(tǒng)運(yùn)行指示燈熄滅。

系統(tǒng)的長期停機(jī)操作（一周以上）

具體操作如下：

將沉砂池，樣水杯內(nèi)的樣水排空。

打開清洗泵將自來水注入沉砂池和五參數(shù)池。

將五參數(shù)電極清洗干凈，按照說明書要求妥善保存。

將過濾芯用清水清洗干凈。

將儀表內(nèi)部管路清洗干凈，將管路里的試劑排空。

將轉(zhuǎn)換開關(guān)”系統(tǒng)工作/停止“打至停止?fàn)顟B(tài)，系統(tǒng)運(yùn)行指示燈熄滅。

警告：如系統(tǒng)停機(jī)超過一周，分析儀中的試劑必須排空干凈。

3.2.2KMN04的操作

請參見《KMN04使用手冊

3.2.3AMMONIUM的操作

請參見《AMMONIUM使用手冊

3.2.4TP的操作

請參見《7P使用手冊

3.2.5TN的操作

請參見《TN使用手冊

第五章系統(tǒng)的日常維護(hù)

因為本系統(tǒng)采用可編程控制器控制，實現(xiàn)自動采樣、反吹、反清洗

等功能，從根本上降低了人工維修的工作量，實現(xiàn)了低維護(hù)甚至免維

護(hù)。具體維護(hù)工作如下：

-樣水杯的清洗

先將樣水杯底雷的固定螺絲擰松，將樣水杯向上提起，即可將樣水

杯取下。樣水杯頂蓋采用搭扣方式，將搭扣放松可取下樣水杯頂蓋。

用毛刷將樣水杯內(nèi)壁刷洗干凈，清洗結(jié)束后，將樣水杯重新安裝即可。

一沉淀池的清洗

將沉淀池底部的手動排放閥打開，使沉淀池內(nèi)的樣水排出。用帶一

定壓力的自來水對沉淀池內(nèi)部進(jìn)行沖洗，同時用毛刷刷洗沉淀池內(nèi)壁,

清洗結(jié)束后，等沉淀池內(nèi)的清洗水排放干凈，將手動排放閥關(guān)閉。如

沉淀池內(nèi)壁沉積較厚的水藻和水垢，不易清洗時，可先將沉淀池內(nèi)充

滿自來水，加入適當(dāng)?shù)牡蜐舛却温人徕c溶液，浸泡1小時后再清洗。

一進(jìn)樣濾芯的清洗

進(jìn)樣濾芯安裝位置在PVC沉淀池內(nèi)，將沉淀池頂蓋打開即可看至L

將濾芯底部固定螺母擰下，就可將濾芯拆下。將濾芯浸入50C左右的

清水或低濃度次氯酸鈉溶液中，浸泡30分鐘，然后用毛刷對濾芯內(nèi)外

進(jìn)行刷洗，清洗干凈后再用清水清洗干凈，重新安裝即可。

一進(jìn)樣泵蠕動泵管的更換

將進(jìn)樣泵泵管卡鍵打開，取出蠕動泵管，更換成新的蠕動泵管，關(guān)

閉泵管卡鍵，打開“進(jìn)樣泵正轉(zhuǎn)”按鈕，檢查是否能正常進(jìn)樣，如果

可以正常進(jìn)樣，說明泵管安裝正確，如果不行，需要檢查泵管安裝位

置是否正確。

進(jìn)樣軟管的清洗

將軟管從接頭上取下，用帶一定壓力的自來水沖洗干凈即可。

浮筒的清洗

將浮筒提出水面，把浮筒表面的附著物清洗干凈，同時將浮筒內(nèi)的

采樣泵吸頭取下，清洗干凈。

空壓機(jī)排水

先將空壓機(jī)進(jìn)氣閥關(guān)閉，將空壓機(jī)底部的排水閥打開，等空壓機(jī)內(nèi)

部的水排空后，將排水閥關(guān)上即可。

儀表試劑的添加

巡視在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，如發(fā)現(xiàn)試劑不足應(yīng)立即添加。每二至

三周更換分析儀的化學(xué)試劑，確?；瘜W(xué)試劑的新鮮

儀器的清潔

平時注意觀察儀表的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)試劑泄漏等情況，應(yīng)立即將儀

表關(guān)機(jī)，將試劑清洗干凈，并檢查試劑泄漏原因。

每次重新標(biāo)定或添加試劑后，應(yīng)將天慎滴出的試劑及時擦干凈。

對存放試劑的試劑箱，和試劑架也應(yīng)定期清潔。

KMN04的日常維護(hù)

請參見《KMN04使用手刪

AMMONIUM的日常維護(hù)

請參見《AMMONIUM便用手協(xié)》

TP的日常維護(hù)

請參見《丁尸使用手就

TN的日常維護(hù)

請參見《TN使用手冊

第六章系統(tǒng)備件更換周期

1.建議三個月需要更換的備件:

-進(jìn)樣泵泵管1根

-精密過濾芯1根（根據(jù)水樣情況，如果樣水粘度較大，需增加

更換頻率）

-純水機(jī)過濾芯3根

2.建議一年需要更換的備件:

-電動球閥5個（根據(jù)實際使用頻率，判斷球閥是否老化）

3.建議庫存?zhèn)浼?

-采樣泵1臺

-清洗泵1臺

-空壓機(jī)1臺

-進(jìn)樣泵1臺

第七章系統(tǒng)故障排除

以下列出部分故障出現(xiàn)時的解決方案:

樣品杯無水—檢查系統(tǒng)運(yùn)行是否正常

一是否存在漏水現(xiàn)象

一水汽反沖閥是否工作

—濾芯是否堵塞

沉淀池?zé)o水一采樣泵是否工作正常

一浮筒是否堵塞

一沉淀池的手動排放閥是否關(guān)閉

—采樣水管是否斷裂，或漏氣

電腦顯示斷水一檢查樣品杯是否有水

—檢查樣品杯內(nèi)的液位開關(guān)是否卡

住

系統(tǒng)長時間處于等符狀態(tài)一檢查沉砂排沙閥是否未到位

一檢查沉砂箱內(nèi)的低液位開關(guān)

—將系統(tǒng)停機(jī)重啟

純水裝置不制純水一檢查自來水閥是否打開

一電控箱內(nèi)的空氣開關(guān)是否打開

儀表無顯示一檢查空氣開關(guān)是否打開

一檢查儀表開關(guān)是否打開

一聯(lián)系公司

電控箱發(fā)生異常情況一關(guān)閉電控箱電源開關(guān)

一與公司聯(lián)系

系統(tǒng)發(fā)生溢水，漏水現(xiàn)象—確認(rèn)漏水位置

一如漏水較嚴(yán)重且無法解決，可停止

系統(tǒng)運(yùn)行，與公司聯(lián)系

系統(tǒng)報警燈亮-通過工控機(jī)軟件可查出具體故障位

置，根據(jù)故障原因采取不同的解決方

法。

其它異常情況一先將系統(tǒng)停機(jī)

一及時與公司聯(lián)系

如發(fā)生異常情況，請先確認(rèn)故障位置，與公司聯(lián)系時，請將故障位置，故

障器件告知公司，以便維修時可以配備足夠的備件和工具。

第八章控制軟件界面

1.首頁

水質(zhì)自動在線監(jiān)涌JS通用戶￡

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2019-07-221043:21

系現(xiàn)控制幽曲素嫻行狀態(tài)

反冷院設(shè)定

白傘運(yùn)行不動運(yùn)行運(yùn)行/停止

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工呻I累2■務(wù)林累43W

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外部潮鳧設(shè)定

內(nèi)部需洗設(shè)定"？?

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3.時間設(shè)定（需要管理員登錄后操作）

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4.系統(tǒng)設(shè)定（需要管理員登錄后操作）

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「雙泵6怏達(dá)行

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