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微型浮标式水质检测仪

2019/10/08 10:56
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【摘要】:
传统的水质监测站或小型岸边站监测设备昂贵,需要专门的站房,耗材较多,二次污染大,仪器维护量也大,监测数据的时间分辨率较差,无法准确、及时地反映水质状况。

微型水质检测仪采用浮标式原位在线监测,基于光学、电化学检测原理,无需任何化学试剂、无需样品预处理,成本低、维护量小;可以根据监测点的需要,转移投放;适用于“河长制”网格化大规模部署,实现对河流、湖泊的精细化监管。

系统组成

微型浮标式水质检测系统由以下单元组成:

浮体单元(含浮标体、锚、链固定件、GPS定位仪等)

测量单元

供电单元

数据采集及传输单元

浮体单元

浮体单元是整个系统的平台,直径从60cm到180cm大小不等,依据河道实际情况选定,它搭载系统的所有仪器设备,为仪器设备提供可靠的运行环境和安全防护,便于技术人员维护校正仪器,浮体单元采用国际船舶工业标准船用钢或优质不锈钢,强度高、极耐碰撞、浮力强。

浮体单元采用不锈钢/船用CCSB钢制造,内置圆柱形仪表仓可用来放置数采仪、后备电池等,翻盖式开口设计便于拆卸、维护,且防水等级达到IPX5。仪表仓和仪表探头管由2个圆柱形管路连接,连接仪表仓与仓外仪器的电缆,防水等级IP7。浮体单元支架安装3块太阳能板;后备电池采用免维护蓄电池;支架中下部有GPS天线、DTU天线。

测量单元

微型浮标式水质检测仪的检测单元分析间隔时间短,特别适用实时控制和监测,不需要试剂,维护简单,维护费用低;检测组分包括COD、氨氮、溶解氧、浊度、水温、pH值等。

4 COD传感器

COD检测仪采用紫外光谱吸收法,光源发出的光线穿过狭缝,其中部分光线被狭缝中流动的水体所吸收,其它的光线则透过样品,到达探头另一侧的分光器,被一分为二,50%的光线由样品检测器检测,另50%的光线由参比检测器检测。仪器通过比较两个检测器的信号,就可以计算出“特别吸光系数”和COD等参数。

4 氨氮传感器

氨氮传感器采用电化学方法,使用离子选择电极测量水中的铵根离子,读数以铵根离子浓度或氨氮浓度显示。

4 温度

温度计采用热敏电阻法,使用寿命高于5年。对溶解氧、电导率、pH和营养盐的测量起关键的补偿作用。

4 溶解氧

荧光法溶解氧传感器,利用探头表面荧光涂层遇氧失去活性的原理检测水中的溶解氧含量。探头特点:免维护;不受水中化学物质的干扰;对流速没有要求;反应速度快,只需10秒即可得到稳定读数;无需换膜、电解液,无需打磨阳极;溶解氧含量低时精度更高。

4 pH

pH计采用玻璃电极法,参比电极可以在几秒内单独重新填充。当参比电极电解液耗光时,无需更换pH电极,只需重新填充参比电极。

5. 浊度

浊度计符合ISO7027的光学法,带有自清洗刷,可以有效保护探头表面;量程高达3000NTU。3000 NTU的量程—即使在暴雨或其它可引起高浊度的异常情况下仍然可以进行浊度监测。

供电单元

采用2个40W(更多功率可选)的太阳能电池板为浮体单元上的设备供电。配有蓄电池组。供电:12V,电量:76 Ah,晚上或阴雨天供电,具有过载保护功能装置。供电单元的主要功能是保障浮标站在无电网供电的情况下长期稳定运行,满足各种仪器设备对电力的要求,长时间阴雨天有足够冗余的电量储备。

浮标采用40W全天候单晶硅太阳能板,发电效率高

表面涂覆PET塑胶层防止海水腐蚀,

单晶硅多路并联,如果发生船只碰撞,造成部分太阳能板断裂,剩余部分仍能向仪器供电,

供电单元有太阳能专用充放电控制器,可有效保护电路过载,钳制太阳能板电压,避免过压损坏储电单元和仪器。

太阳能板与蓄电池连接采用多级密封接头,保证连接稳定和安全。

数据采集及传输单元

功耗:工作电流<50mA,休眠电流<3mA

通讯接口:2个SDI-12、2个RS485、1个RS232

数据上传方式:无线DTU

数据上传通讯协议:默认Modbus RTU

最大测量参数:30个

数据储存容量:≥64Mb

具有测量数据补登功能;

可配置定位系统:GPS定位系统、北斗定位系统;

数据采集仪用于多通道数据采集、记录;

数据传输:LoRa、NB-IoT或GPRS。