導語：如何才能寫好一篇水質監測，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

現場采樣：是技術活，也是體力活

“想象中，水質監測就是拿上儀器去江邊上取一杯水，然后通過機器一會就能完成檢測看到結果?！痹诤芏嗳说挠∠笾校|監測是一件很簡單的事情。然而記者近日S廣東省環境監測中心及廣州市環境監測中心站工作人員一起參加水質監測工作才發現，實際工作遠比想象的要復雜得多。

2月6日下午15時，在監測人員帶領下，記者登上了位于東莞新沙港碼頭的一條監測采樣船，出發前往監測斷面?！斑@艘船我們平時停靠在廣州黃沙碼頭，每個月要開出來幾天開展各個斷面的水質監測工作?！睆V州環境監測中心站工作人員介紹說，廣州市大部分的河段都受潮汐影響，根據監測采樣工作要求，這些河段斷面采樣必須是漲潮跟退潮各監測一次，“一個斷面基本就要花一天的時間，光是柴油都要燒掉兩三千塊錢，成本非常高?！?/p>

十幾分鐘過后，監測采樣船來到位于廣州番禺的一個水質斷面，船只隨即停在了采樣點上，水樣被緩緩抽了上來?！霸谀睦锶∷?，是有嚴格規定的，并不是說隨便打一桶水上來就可以了，也不允許只是采集岸邊的水樣?！睆V東省環境監測中心主任呂小明告訴記者，所有的采樣點都經過嚴格的論證，采樣的時候必須到達指定的點位取水。

一個斷面要采左中右三個位置的水樣，而且要分別采上層跟下層兩個水樣，“上層是離水面0.5米的地方，下層是離底部0.5米的地方?！睆V東省環境監測中心水環境監測科副科長魯言波提到，算下來一個斷面分別要采六組水樣。

“這艘船的設備比較先進，水樣直接可以抽上來，但是很多時候采水樣都只能是依靠人工來做，辛苦很多。”廣州市環境監測站監測人員為記者演示了一番人工采樣的過程，只見工作人員穿上救生衣，然后倚靠在船舷上，用繩子綁住的圓柱形取水器緩緩放入河中，到達指定位置取好水之后再慢慢提上來。“有時候風浪大，一不小心就可能掉到河里去。有些斷面沒辦法行船，只能在一些橋上放著長長的線下去，這個取水器每次取幾十毫升的水，要取滿幾十升的水樣，對體力是非常大的挑戰。更別說，有時候遇上大雨過后水流湍急，一些地方只是雇用漁民的木船去采水樣，危險性可想而知?！?/p>

采集好的水樣經過半個小時的沉淀之后，開始被裝到樣品瓶中?！皽y重金屬的水樣還必須要先經過過濾，然后才能裝瓶?！?/p>

數據公布：檢測兩百多項指標，十幾個工作日才能完成

與采水樣的艱辛相比，樣品的檢測工作也是一項十分繁重的任務。

在采樣船的工作平臺上，記者看到裝好水樣的瓶子，滿滿當當有兩百多個之多?！斑@些都是這個斷面的水樣？”看到記者的疑惑，廣州市環境監測中心站站長王宇駿解釋說：“漲潮一次，退潮一次，就有12組樣品，每組樣品有二十幾個指標，加上空白樣、平行樣（用于比對采樣檢測數據的準確性的），算下來差不多有238個樣品，這僅僅是這個斷面每個月要檢測的水樣。廣州全市就有40多個斷面，全省有400多個監測斷面，每個月需要檢測的樣品數量可想而知?！?/p>

記者了解到，類似記者此次乘坐的采樣船，國內并不多見，監測點也是交通較為便利，省內很多監測點山高路遠需要長途跋涉，水上采樣大都是用小船或者雇用漁船，水樣很多時候要提到岸上再裝瓶，對體力也是不小的考驗?！斑@些瓶子來之前要清洗，有些要滅菌，然后貼上標簽，工作量也不小的?！?/p>

“樣品送到實驗室之后，也不是直接就放到機器上，然后馬上能夠出結果?！蓖跤铗E提到，做一次水質全分析，需要20多臺大型專業儀器進行檢測，包括原子吸收分光光度計、氣相色譜儀、離子色譜儀、熒光顯微鏡、放射性測量儀、氣質聯用儀、等離子質譜聯用儀等，而且檢測過程也是非常專業而且復雜的，例如做PH值這樣的一般化學指標檢測，工程師先用磁力攪拌器攪拌緩沖溶液校準儀器，預熱半小時后再測樣品的PH值。重金屬含量分析則大概需要1、2天時間，檢測BOD項目，要先培養5天，然后才能夠做檢測。

篇2

關鍵詞：地表水；水質監測；問題分析；解決措施

所謂的地表水其實就是在儲存在地殼表面的水資源，它是人們生活和生產的主要水資源之一。但是從當前我國社會發展的實際情況來看，由于其環境問題日益突出，這就使得地表水環境在不斷的惡化，因此給人們的生活和生產帶來了嚴重的影響，因此我們就需要加大其監測力度，從而對地表水水質進行有效的控制，為水資源的控制管理提高相關的數據經濟，以確保我國社會主義市場經濟的可持續發展。

1、我國地表水污染現狀和地表水監測概況

在人們日常生活和生產的過程中，水資源的利用有著十分重要的意義，它是人們的生命之源。但是在當前我國社會發展的過程中，地表水水質污染的情況比較嚴重，這不僅對社會經濟的發展有著嚴重的影響，還對人們的身體健康有著嚴重的影響。因此我們就需要采用相應的技術手段來對其進行處理，來對其水資源的污染情況進行治理。而且從當前我國水資源分布的實際情況來看，水資源的南北分布情況的差異也比較大，這就使得在我國社會經濟發展過程中，洪澇災害和干旱災害的現象十分的突出。另外隨著社會的地步發展，人們對水資源的需求量也越來越大，這就使得段資源短缺的問題在日益加劇，這就給人們的生活有著嚴重的影響。根據相關數據統計，我們發現在我國有上億人所取用飲水都是屬于不安全的應用水，這就對人們的身體健康有著嚴重的影響，因此我們就必須要采用相應的監測技術，來對其水質的相關信息數據進行采集，并且采用相應的處理技術來對水質的污染問題進行有效的解決。

目前由于我國在水質監測方面起步比較晚，而且部分人對環境的保護意識還不強，因此這就導致水資源的檢查效果沒有得到很好的提升。不過，隨著時代的不斷進步，人們也開始對水資源保護的相關方法進行探討，從而將一些先進的監測技術應用到其中，這就使得地表水水質監測的效果得到有效的提高。

2、我國地表水水質監測存在的問題

2.1監測斷面不足，分布不均且缺乏統一管理

雖然我國在地表水監測工作中，其監測技術比較成熟，而且其應用效果也比較突出，但是在對大部分流域或者湖泊進行監測的過程中，其監測布局還存在著許多不合理的問題，這就使得地表水水質檢查的相關無法得到有效的保障。而且在不同的地區中，其當地政府的管理政策也就存在著一定的差異，因此這就極其容易導致人們在，都會在水質監測的過程中，無法對其進行統一的管理，從而使得我國地表水水質監測的效果無法得到很好的提高。

2.2監測站網需要適時的更新和優化

雖然國控的水環境監測站點已經經過了幾次的優化，基本可以從宏觀上反映出我國的整體或者是一個流域整體的地表水環境的質量狀況。但是，同時我們也應該明白，依靠我國現行的國控水環境監測站點還是不能夠及時的來反映出各條河流及各個湖泊的整體的治理效果的，因此，就必須要更加細致的按照行政區劃的劃分來分為具體的省控以及市控點。除此之外，由于我國在環境監測系統方面存在著水利與環保兩個部門的監測系統，所以有時候會出現對同一水域的重復監測的狀況。這就要求我們的管理層必須結合兩個部門的實際情況來對監測站網進行更加優化的配置，既不能漏測，也不能浪費，盡量的做到以流域管理為中心的監測網絡全覆蓋。

2.3水質監測儀器和技術水平達不到。

水質監測標準要求與國外一些水質監測工作較早的發達國家相比，我國地表水監測技術仍然較為落后。目前我國所進行的水質監測主要以理化監測為主，生物監測、遙感技術監測應用和水質自動監測都相對滯后。這些非傳統的監測手段能夠從很大程度上彌補傳統監測手段的不足。

3、改進地表水水質監測質量的措施

3.1改進水環境監測系統的相關技術

隨著我國的地表水富營養化問題的日益加重，對于水質實施實時的在線監測也很有必要，通過遠程的傳輸系統可以把監測到的數據自動的傳到各級環保部門或者環境監測的執法部門。相信這也會非常有助于各個流域或城市治理水污染或廢水的排放問題的。

3.2實行有效的簡易的現場檢測。我國地域廣闊，河流縱橫，各個流域內的環境污染事故也是頻頻發生，尤其是鄉鎮企業的發展迅速導致環境污染事故次數增多，于是，就要求我們必須發展簡易的現場快速檢測設備。這其中，車載型的x-射線熒光光譜儀（XRF）就是一個很不錯的測量常量、少量至微量的金屬成分的便利手段，尤其是對于被污染的土壤中的底質、廢物等固體的樣品，可以在不經過消解的情況下進行直接的測量。另外，像MS、GC-PID等儀器都是測量有機污染物的比較好的儀器，但是這些儀器在我國還沒有普遍的使用，在今后的水質監測中，要逐漸的普及這樣的現場檢測設備，這樣可以便于我們的研究人員快速的作出分析和判斷，也必定會使我們的水質監測工作有所提高。

3.3加強生物監測和遙感監測技術

生物監測是水環境污染監測的方法之一，它是指利用生物個體、種群或群落對環境污染或變化所產生的反應闡明環境污染狀況，具有敏感性、富集性、長期性和綜合性等特點。雖然生物監測的方法在我國近幾年得到了很大程度的發展，但是還是存在技術不足的問題。而遙感監測技術，水質遙感監測方法可以反映水質在空間和時間上的分布情況和變化，發現一些常規方法難以揭示的污染源和污染物遷移特征，而且具有監測范圍廣、速度快、成本低和便于進行長期動態監測的優勢。

4、結束語

由此可見，在當前我國地表水水質監測工作中，還存在著許多的問題，這不僅對水資源監測的效果有著嚴重的影響，還阻礙了我國社會經濟的發展。因此我們就要對這些問題進行分析，從而采用相應的解決對策來對其進行處理，從而使得地表水水質監測質量得到有效的提高。■

參考文獻

篇3

關鍵詞：水資源；管理；水質監測；服務

1重點城市供水水源地水質監測

在我國水資源管理工作開展的過程之中，供水的水源地一般指的是，給與集中供水和取水的水口，以此作為中心的地理區域。在我國各個大中型城市內部都已經按照地區的環境，以及整體工作的開展范圍有計劃地規定了供水水源地，以及相應的保護地區。為了能夠切實履行我國所提出的與水資源保護法有關的要求，相關部門也賦予了行政主管部門統一管理水資源的職能，以此加強城市在供水過程中，對于水源地的保護和管理。同時，我國也下發了組織重點城市供水水質資源狀況監測的相應通知，要求能夠經過國家相應的人員進行認證考核，對各地區江、河、湖、地下水，以及工業的廢水進行監測，了解到城市內部水源地的水質情況，保證監測結果擁有公平和公正性。

2水資源管理中水質監測與服務存在的問題

2.1監測斷面類型不全

目前，在我國很多省市內部對于水質量的監測系統，其中大多數所涉及到的工作內容，都是對地表水的監測，同時，所設立的對應部門也是地表水監測站，而具體的省市內部，針對江、河、湖、地下水，以及工業的廢水的水質量進行監測的相關工作，則涉及到的比較少。有關的數據調查能夠了解到，當前我國大部分省市對于水質量監測的網站約在120～150處左右，這些監測站一般情況下都是對地表水進行監測所組成的站點，但是其中缺乏一定高科技技術的融入，同時對于水質監測工作的開展也存在著漏洞，需要及時的進行改善。例如：當前的河北省對于水質量監測站就有132處網點，但是幾乎沒有地下水和大氣水質量監測站，全國所擁有的1000多條河流中，設有專門站點進行監測的河流僅僅只有60多條。所以在河北省的這一特點上就能夠看出，當地的水質量監測類型并不全面，并且能夠覆蓋的密度相對比較小，這也很難真正的反應出水質量監測過程中，存在的一系列問題，嚴重影響了這一工作順利的開展和進行。

2.2監測條件手段單一

當前，在我國各個省市內部對水質量進行監測的過程之中，還缺乏相應的實時監測系統，這一系統的缺乏就會導致水質質量和相應的水資源一旦出現問題，難以及時得到反饋，同時也缺乏必要的應急監測和專業裝備。這種現象導致水質量在監測過程中，很難對現場進行科學合理的分析，即便是通過監測最終反饋出了調查的結果，也很難以快速地做出反應。特別是在各個省市面對突發性的水質污染事件的時候，由于應急監測設備和預警預告準備得并不充足，因此也顯示出力不從心的現狀。在實施應急的監測過程之中，往往大部分地區所采取的都是傳統的現場取樣的手段，并結合使用實驗室分析的方法，即便是如此，也很難滿足當前我國社會之中，對于水資源管理工作實際開展過程中所提出的需求。

2.3缺乏信息服務系統

目前，我國的大部分省市并沒有針對水資源監測，建立起相對于比較全面的基礎數據庫，所以水資源的信息開發過程中，還存在著數據空間缺失水資源的現狀，以及利用不足的情況，導致很多建設項目不能夠及時地被開啟，影響到水質量監測最終得到的結果。而在水質工作開展過程中，我國很多省市能夠達到數字化標準的程度相對較低，這也難以實現信息資源的共享效果。在江、河、湖、地下水，以及工業的廢水質量監測信息采集的過程中，通過傳輸和處理等手段進行時，質量監測這項工作的開展一直都處于相對比較落后的狀態，長久以來大部分監測指標采取的監測手段仍是現場取樣，實驗室進行分析，數據處理則采取人工處理的一種模式，最終監測的數據導致結果存在的誤差比較大。

3水資源管理中的水質監測與服務質量提升的策略

3.1調整和充實水質監測斷面

目前，我國各個省市對于水質質量監測的相關站點，在發展階段已經呈現出一個較快的速度，與20世紀80年代相比，由于經濟水平不斷的提高，相當一部分水質監測中心站在設置的過程之中，已經有效地得以改進，并且融入了最為先進的思想理念。但是，由于人們對于水資源需求量的不斷提升，水質監測站的設置依然無法滿足水質量監測的工作需求。同時在考慮水質質量監測的過程之中，也很難與實際情況相互結合，導致江、河、湖、地下水，以及工業的廢水同步監測工作開展較難。而城市是一個地區經濟和人口密集之處，在進行監測點和監測網點布置的過程中，還需要重點對其進行考慮，保證每一個河流城市的河段至少能夠設置三個監測點，這樣才能夠掌握河水進入城市之前和之后水質量的狀況。同時也需要對重點的入河排污口進行水質的質量監測，利用環保法給予行政管理部門相應的責任，通過監測及時地了解入河排污的達標情況，出現超標的排污入河情況，及時向相關部門報告，要求采取加強管理和治理，達到污水排放達標的效果，這樣才能夠提高水資源的整體質量。

3.2供水水源地水質監測

飲用水是人類生存最為基本的需求，所以飲用水的質量安全直接關系到社會經濟情況和整體的發展狀況，甚至直接影響到人民群眾的生命安全，乃至社會的穩定狀況。目前，在我國各個省市內部已經開設了相關的市區中江、河、湖、地下水，以及工業的廢水水資源質量監測站，但是對于水源地的質量監測還沒有全方面全網絡覆蓋，應逐步涉及和覆蓋到所有的市級縣、區內部，這樣才能夠真正實現水質質量監測范圍的最大化，也能夠有效地利用監測網絡，保證人們飲用水安全，為人們提供最佳的生活環境。

3.3加強水功能區水質監測

目前，我國很多地區都已經完成了水功能的區域劃分，在水資源保護和管理工作上，也提出了相對比較科學的依據，其中很多省市已經隨著水利廳的要求，出臺了一系列加強水功能監督和管理的措施，并且已經開展和劃分了重點水功能區監測的位置，以此作為這項工作開展的重點實施部門。同時，相關監測部門也根據水功能的要求進行了區域的劃分，重點了解了水質量監測工作的開展狀況，其中包括：江、河、湖、地下水，以及工業的廢水等多個重點水功能保護區，監測的頻率也由原有的不固定，變成了每個月監測一次，及時的把監測的結果送到水利部門和相關的部門，以便于對水資源保護和監測工作進行糾正和改善。這樣能夠取得最好的效果，同時也針對飲用水安全和水功能的區域管理提出了相關的要求，擴大了監測的范圍，增加了監測的頻率，進一步加強了水功能區域中水質質量監測工作的整體效果和質量。

4結束語

綜上所述，在國家發展的最新實際背景下，人們的物質生活水平逐漸得到了良好的提高，在這樣的情況之下，人們對于社會中各項公共設施也提出了前所未有的要求，其中水資源的質量更是備受人們的關注。所以在以上內容中，本文針對目前我國水質監測工作，對水資源管理中的應用與服務進行分析，了解到其中存在的一些問題，并提出科學合理的提升對策，希望能夠有效地滿足現代水資源保護的需求，確保我國的水資源能夠合理地被開發和使用。

參考文獻：

[1]田士奇.淺談加強吉林省水環境監測中心能力建設的必要性[J].農業與技術，2015，35（17）：61-63.

篇4

關鍵詞：水污染；水質監測；無線通信網絡

中圖分類號：TP391.76

近年來，由于工業的快速發展，水體污染事件嚴重危害到公共健康和人類的生活質量，導致水環境逐漸惡化。過去人們通過人工現場采樣、實驗室儀器分析為主要手段進行水質監測模式，這些方式監測頻次低、采樣誤差大，難以滿足現代環境管理的需求。隨著計算機信息技術的發展，計算機軟件輔助的水質監測逐漸走入工程師的視野，綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術，能夠自動采集監測信息，自動處理，滿足了水質監測中快速、準確和自動的需求。

1 硬件設計

1.1 ZigBee無線通信模塊

ZigBee是一種最新流行的無線網絡技術。它具有成本花費少，近距離傳輸信息，復雜程度比較低，功耗比較少，數據傳遞速率比較慢等特點。其數據傳遞速率一般為10KB/秒至250KB /秒，成本費用中不收專利費，與此同時還優化時延功能，擴大了網絡節數點等，眾多優點使其普及范圍越來越廣。雖然ZigBee技術還不夠成熟，但是其應用價值很高，在未來的基礎設施和商業市場等領域中會有更廣闊的市場。

在水質監測系統中，ZigBee 模塊是傳感器節點的基礎部分，它在路由節點處也能夠作為FFD，和水質檢測模塊共同實現輔助水質檢測的功能。而另外三個普通傳感器節點上的ZigBee 模塊都是RFD，作為樹型網絡的葉設備連接到網絡中[1]。樹型網絡網絡拓撲的一種，是星型網絡集合在一起構成的系統。它能夠實現信息的節點“跳躍”，跨越障礙到達目標節點。

1.2 傳感器

在用于輔助水質監測的計算機軟件中，無線傳感器網絡結構分為三層，經研究探討發現樹型網絡最適合用于輔助水質監測。首先，在最底層中，傳感器節點主要負責收集相關數據并獲的水質參數。在中間層中，所有從傳感器接受的傳送數據匯總至網絡協調器，由協調器對所有數據進行處理。與此同時，中間層還添加了一級路由，實現了水質參數功能。在最上層中，計算機占據中央位置，它能夠對來自網絡協調器的全部數據進行展示。

2 WSN工作原理

WSN即Wireless Sensor Networks，是利用WSN技術和GPRS等技術來監測水體水文信息。

2.1 GPRS網絡通信

GPRS在信息傳遞中主要使用移動網絡，它具有傳遞速度比較快，涵蓋范圍比較廣，使用費用比較低，受環境約束比較少等優勢。它作為GSM的延續，數據傳遞速率有了很大的提高，是一種通用的分組無線服務技術。在水質自動監測系統中，GPRS作為水質數據信息的傳送通道在進行數據分析和處理之后，將數據傳送至數據中心。

2.2 WEB應用程序設計

水質在線自動監測系統由水資源信息采集中心、水質監測站等組成[2]。在監測站所測得的相關水質數據信息以數據通信骨干網為主要通道，GPRS作為備用通道，將數據信息傳遞至數據信息中心。水質監測系統的WEB程序設計如下：

首先，PLC作為系統中心控制取水單元和水樣預處理單元。取水單元中，雜物隔離網、取樣浮子、自吸水泵、壓力流量傳感器和采水管道為主要成分[2]。在水樣預處理單元中，一旦出現異常情況，PLC會切斷其電源并使用備用泵，方便幫助工作人員對故障進行分析和處理。

第二，輔助分析單元是主要由管理軟件進行控制，同時它也是由PLC間接控制的。它的主要功能是進行純水等類型水的制備。

第三.水質監測分析單元具有自動量程轉換、遙控、標準輸出接口和數字顯示、自動清洗、狀態自檢和報警、干運轉和斷電保護、來電自動恢復等[3]。在水質監測系統中，C0D、總氮和等儀器可以對誤差進行自動標識并進行校正。

3 水質監測系統設計方案

3.1 系統結構

水質監測系統的的設計構想為針對不同功能依上而下設計不同的模塊，主要有三個模塊：數據庫模塊，模型庫模塊與水質管理模塊。在不同模塊中設定不同的程序，實現每個程序都能夠獨立自主的完成其內部任務，并盡量將每個任務都細化。首先，利用arcview本身具有的編輯功能， 基本上可以實現對視圖特征及其屬性數據的添加、編輯和刪除等功能[2]。與此同時， 以方便為中心，增添了其它方便基本信息利用的功能，如添加與刪除。這些設計能夠為操作增加方便性，還沒有用過arcview的用戶只要點擊按鈕即可。

水質監測系統可以分析和計算不同種類的水資源相關數據信息。比如說降雨的多少，蒸發量和水位高度的統計、離子數量是否超標等。針對以上幾點功能，系統設計主要利用復雜程度比較低的比較手段，編制出平均值的代碼程序。

3.2 WSN 節點

WSN即Wireless Sensor Network，無線傳感網絡。它由很多靜止或是活躍的傳感器節點構成，能夠以自組織形式構成網絡系統。在網絡覆蓋的地區內，監測、收集、處理與傳送相對應的信息，互聯網與衛星和任務管理中心相連，與此同時和匯聚網關節點相連。匯聚網節點和不同的傳感器節點相連。它可以比較方便的獲得隨機性的研究數據[1]。

3.3 組網方案

ZigBee 網絡的拓撲結構有三種：星型、樹型、網狀型[1]。星型網絡是目前應用比較頻繁的網絡拓撲結構。它呈輻射狀，網絡協調器作為通信中心，和其他的終端設備（END）相連，并傳播相關數據和命令。網型網絡的環境適應力比較強，網絡協調器負責構成基本網絡結構，終端設備不參與路由且任意兩個終端設備在其覆蓋范圍內都能通過無線相連接，通信障礙比較少，可靠性非常強。在進行組網方案設計時，主要考慮以下幾個因素：

首先，網絡協調器是網絡結構的中心節點，因此，要考慮在同一時間內，對通信狀況沒有影響下，中心節點所能接受的連接點的數量最上限。

第二，要考慮信號的有效覆蓋的最大范圍，與此同時還要考慮到當距離發生變化時網絡的有效性變化與否。

第三，考慮網絡結構中節點密度對網絡的各項性能是否有影響。

第四，考慮網絡性能和網絡路由器中各項參數的聯系。

第五，由于傳感器的節點位于室外，因此電池的更換比較麻煩，其電量對網絡整體性有著很大的影響。因此在水質監測系統中，需要考慮傳感器的電能利用率。

在以上參考因素基礎上，依照設備的不同功能編制相應的計算機程序，使每個設備都可以與其他設備連接，并對服務搜索進行初始化。然后進行設備綁定，使每個節點都加入進網絡系統中，只有當每個節點的指示燈都發亮的時候即說明組網完成。

3.4 監測中心系統方案

在水質監測中，當監測網絡組建完成后，需要利用傳感器對不同水質的相關參數進行采樣，再利用信號調整電路對其放大，使其適于A/D轉換。首先要選擇合適的傳感器類型，并根據傳感器設定相應的測量設備與方法。然后對水溫、PH 值和電導率等參數進行測量。由于檢測的位置位于靠近海邊等潮濕的環境中，在設計電源的時候，最好采用太陽能供電，且最好為雙電源。

4 結束語

供水系統和人們生活息息相關，必須保證飲水和用水健康才能創造更好的生活環境，提高人民的生活水平。因此建立合理、完備的水質監測系統是十分重要的，如何在原有的水質監測網絡結構基礎上擴大其容量，增加通信成功率是未來要研究的重點內容。

參考文獻：

[1]李莉.ZigBee技術在無線水質監測系統中的組網研究[D].西安建筑科技大學，2013：13-15.

[2]敖俊宇.基于ZigBee的水質監測無線傳感器網絡的研究[D].南昌大學，2012：22-23.

篇5

【關鍵詞】 水質監測 系統 研究 MSP430 GSM 設計

隨著社會經濟的不斷發展，人們生活水平日益提高，人們對生存環境質量也更為關注，環境意識的提升使我國的生態經濟的發展取得了良好的進展，我國的生產和可持續發展能力得到了較大的提升，改善生態環境，促進生態經濟的發展，調整產業結構是實現人民生活富裕、生態良好文明的必經之路。目前隨著我國經濟的發展和工業化水平的提高，工業廢水和城鄉生活污水的排放量大大增加，致使水質日趨惡化，資源短缺和水污染加重等水環境問題日益突出，使人們的健康和經濟的發展受到了嚴重的威脅和制約。因此，要加大水污染治理的力度，加強對水污染的控制，采用新技術對水質進行全時段的動態監控。水質參數在線監測及遠程傳輸系統是目前廣泛應用的一種技術裝置，用現代管理手段對水環境質量進行檢測，是我國實現對水質變化和污染物總量進行控制的重要方法。

1 水質監測技術的現狀

通過加大環境保護力度，優先發展環境產業可以有效實現對生存環境質量的提升和保護，我國主要是通過制定一系列污水排放標準并加監管力度的手段，對水質分析項目分析進行定期監測，對污水和廢水排放標準進行嚴格把關，輔助罰款、停產整頓等手段來實現對水污染的整治和對水資源進行有效保護的。我國普遍采用通過人工采集、分析數據、手工匯總制表等工作手段來實現對環境的監理，這些手段存在一定的缺陷，比如采樣間隔時間長，數據分析匯總慢且傳遞不及時，對當地環境現狀的反映不及時、不準確等。目前我國從事水質參數檢測研究工作的比較少，盡管環境監測部門現在已經計劃實施城市水質參數與污水流量監測網絡項目，通過數據傳輸網絡對水質情況和污染物排放情況進行監測，但是到目前為止還缺乏基層水環境在線監測與數據遠程傳輸的儀器設備。因此，需要發展環境監測儀器設備項目，通過研制一種連接基層監測部門與轄區內企業之間的現場參數在線監測與遠程傳輸系統，來實現對水質進行全時段的動態監控，以便對環境能夠最好的進行保護。國外目前已經早在20世紀70年代就已經發展了水質移動監測系統和自動監測系統。通過在一個水系或一個地區設置若干個有連續自動監測儀器的監測站，由一個中心站控制若干個子站，隨時對該區的水質污染狀況進行連續自動監測，形成一個連續自動監測系統的方式對水質污染綜合指標進行有效監測，并通過全球衛星定位系統和GPRS/GSM無線數據通訊裝置對信息進行傳輸，建立網絡化的“環境評價體系”和“自然災害防御體系”，來實現對水環境質量進行綜合性評價，從而有效防治和控制水污染及保護水資源。

2 水質監測系統的設計

為了實現對水質進行有效監測，需要研制和開發出水質監測系統，以美國GLOBAL WATER公司的wQ系列水質參數檢測傳感器為研究模型，通過在線監測儀器，單片機電路、信號調理電路、A/D轉換電路和液晶顯示器電路的硬件設計，以及A/D轉換程序、數字平滑濾波程序、數據運算處理程序和字體顯示程序的編寫，把MSP430單片機作為現場參數在線監測子系統的核心器件與電路進行合理配置，把水質傳感器監測到的電信號轉換成4-20mA/0—5V的標準信號，并通過數據運算處理得出實際化學或物理量的數據對現場參數在線監測子系統、數據遠程傳輸子系統和數據管理子系統進行合理化設置，實現監控中心的服務器與監測站點的水質監測儀之間的遠程通訊和對轄區內監測站點的各項水質參數的數據接收、存儲、查詢、統計以及通行分析，來建立一個完整的水質參數在線監測及遠程傳輸系統。

2.1 監測系統的軟件構架——水資源質量評價系統

客觀、科學、公正地監測、評價水資源質量是反映水環境狀況的首要表征，水質水量同步監測、資料配套是相關部門及時、快速、準確地提供水質動念信息的主要手段。在實際工作中要以社會需要為前提，通過多種方式向社會展開全方位服務。通過有效地采集、存儲、分析、報告、預測、公布的手段把實時、大量的監測數據及時、準確的上報，通過科學依據和技術支撐為水行政主管部門提供決策的考量和執法的依據，以有效做好水資源保護工作。目前我國廣泛采用的水環境管理信息系統是通過應用Internet技術、GIS技術，以Microsoft的XML語言為基礎，在的服務平臺上，應用W EB G I s，有機結合地理信息系統的空間圖形與水環境評價屬性數據，實現對各層空間信息、屬性數據進行自動采集、實時傳輸、分類存儲、更新顯示、分析評價、有效管理、報告和。這個系統最用覆蓋面廣、運行費用低、安全、穩定、可擴充性強、業務操作簡捷、日常運行維護簡便的特點。

2.2 監測系統的硬件構架——立體化監測解決方案

實驗室、移動和自動監測立體化共同構成了立體化的監測解決方案。實驗室是四級監測體系中進行同常水質分析工作的基本單位，實驗室監測具有監測數據規范、統一的特性。建立起相應的移動監測系統是預防重大流域的突發性水污染事故和災害的重要手段同，通過應急移動監測解決方案可以使實現對污染物質的迅速監測。自動站監測解決方案是通過自動水質監測站對水質進行連續或間歇地實時監控。

3 水質監測系統的總結與展望

我國通過單片機數據檢測技術與數據傳輸技術進行合理組合設計出了適合在我國基層環境與水質監測單位應用的水質在線監測及遠程傳輸系統，這一系統的設計為我國基層水環境及水質監測提供了一種新的檢測手段和系統設備。通過綜合應用解決方案，在提高水質監測信息數據傳輸和分析效率的同時，還有效提升了有關部門對突發、惡性水質污染事故的預警預報及快速反應能力，使水質量實現了應急移動監測，有效提升了我國水質監測的水平。

參考文獻：

篇6

水質監測是進行水污染防治和水資源保護的基礎，是貫徹執行水環境保護法規和實施水質管理的依據。通過水質監測，達到以下目的：

1）提供代表水質質量現狀的數據，供評價水體環境質量使用。

2）確定水中污染物的時空分布規律，追朔污染物的來源污染途徑遷移轉化和消長規律，預測水體污染的變化。

3）判斷水污染對環境生物和人體健康的影響，評價污染防治措施的實際效果，為制定有關法規水質標準等提供科學依據。

1.水資源及水體污染

地球表面約有70％為水所覆蓋，其余約占地球表面30％的陸地也有水的存在。地球總水量138.6*108億m3，其中淡水儲量為3.5*108億m3占總儲水量的2.53％。由于開發困難或技術經濟的限制，到目前為止，海水深層地下水冰雪固態淡水等還很少被直接利用，比較容易開發利用的與人類生活關系最為密切的湖泊河流和淺層地下淡水資源，只占淡水總儲量的0.34％，為104.6*104億m3，還不到全球水總儲量的萬分之一。通常所說的水資源，主要指這部分可供使用的逐年可以恢復更新的淡水資源。

水中的雜質懸浮物（水中呈懸浮狀態不穩定）膠體（是許多分子和離子的集合體）溶解物（能溶于水的物質統稱為溶解物）

生活污水和工業廢水中的雜質（其成分復雜，雜質種類繁多）

水體污染水的污染最終會引起水體的污染包括各種廠礦如化工廠冶煉廠造紙廠等等有害物質的排出如汞鉛鉻鎘銅，水體遭到污染居民的健康和工業農業生產以及自然環境都要受到危害。危害的程度取決于污染物質的濃度特性等因素。

2.水質指標和水質標準

1）水質指標是衡量水中雜質的標度，能具體表示出水中雜質的種類和數量，是水質評價的重要依據。水質指標種類繁多可達百種以上。也分為物理指標化學指標微生物學指標三大類物理指標常用的有溫度渾濁度色度嗅味固體含量電導率等?；瘜W指標有以下幾種類型A表示水中離子含量的指標如鈣鎂離子的含量等B表示水中溶解氣體含量的指標如二氧化碳等c表示水中有機物含量的指標如化學需氧量等D表示水中有毒物質含量的指標分無機有毒物如汞鉛等有機有毒物如酚類化合物等微生物學指標常用的有細菌總數等。

2）水質標準水質標準是根據各用戶的水質要求和廢水排放容許濃度，對一些水質指標作出的定量規范，水質標準是環境標準的一種，是水質監測與評價的重要依據。國家對生活飲用水水質標準地表水環境質量標準地下水質量標準都有明確的規定，這里就不一一捅編了。

3.水質分析方法及類型

水質分析就是分析天然水生活用水生活污水生產廢水等各類水體含有哪些成分含量是多少等，是分析方法分析技術在水質研究中的應用。

1）化學分析法以物質的化學反應為基礎的分析方法稱為化學分析法。其又分為滴定分析法和重量分析法。滴定分析法又稱容量分析法，這種方法是將一種已知準確濃度的試劑溶液滴加到被測物質的溶液中，直到所加的試劑與被測物質按化學計量關系定量反應完為止，再根據試劑溶液的濃度和用量，計算被測物質的含量。重量分析法是通過一系列的操作步驟（如反應沉淀過濾烘干恒重等）使樣品中的待測組分轉化為另一種純粹的固定化學組成的化合物，再通過稱量該化合物的質量，從而計算出待測組分的含量通常我們做有如下測定A色度的測定。B濁度的測定。C水中總堿度的測定。D水中總硬度的測定。E氯化物的測定莫爾法。F化學需氧量的測定重鉻酸鉀法。G氨氮的測定納氏試劑光度法。

2）儀器分析法通過用復雜或特殊的儀器設備，測試物質的某些物理或物理化學性質來進行分析的方法叫儀器分析法。通常我們用A比色法B分光光度法。盡管儀器分析法有很多優點，是分析測試的一個發展方向，但是，目前它還不可能完全取代化學分析法。

4.水質監測

1）水質監測其主要內容是A站網布設（對照斷面控制斷面消減斷面）B樣品采集（注意的是水樣采集后，由于環境的改變微生物的作用及化學的作用，水樣水質會受到不同程度的影響，應盡快進行分析測定。）C確定監測項目D水質分析E數據處理及資料整編等。

2）水質評價是根據水的不同用途，選定評價參數，按照一定的質量標準和評價方法，對水體質量定性或定量評定的過程。目的在于準確的反應水質的情況，指出發展趨勢，為水資源的規劃管理開發利用和污染的防治提供依據。

3）水質評價的一般程序

A調查整理分析水質監測的數據和有關資料。B確定水質評價參數C選擇評價方法，建立水質評價的數學模型。D確定評價標準。E提出評價結論。F繪制水質圖。

篇7

關鍵詞：傳感器、水質監測、應用

中圖分類號：TU991.21 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

水體環境在一定程度上影響著人類的生活水平，水質的好壞直接對人的身體健康產生影響。以往，在研究水體環境有毒物的分析方法過程中，大多還停留在光度法的水平上。光度法所具有的靈敏度普遍較低，并且操作復雜，無法現場進行測定。近年來傳感器在水污染監測方面得到了迅速的發展和應用，主要是由于傳感器具有選擇性好、靈敏度高、價格低廉、快速、操作簡便、在線連續監測等優點。

二、傳感器的工作原理

傳感器主要組成部分有感受器——分子識別元件，以及換能器——轉換部分。分子識別部分用來對被測對象進行識別,它是能夠引起某種物理或化學變化的主要功能部件。傳感器的選擇性完全由分子識別元件功能的好壞來決定。在分子識別元件接觸到被識別物時,能夠發生熱變化、光變化、化學變化以及直接誘導電信號。

三、應用于水質監測的幾種常見傳感器

1、電導率傳感器

電導率傳感器分為兩種：電感式和傳導式。電感式測量的電導率傳感器由于克服極化及積垢的影響,在造紙、電鍍及制漿行業等得到廣泛應用。傳導式測量的電導率傳感器在普通和清潔水體的精確測量中較為適用,通常最大量程范圍為(0-2.0×104)LS/cm。

2、pH傳感器

電位型聚吡咯(PPy)pH傳感器是以鉑絲為基體研制的。利用電化學方法在0.1mol/L吡咯單體和0.1mol/L吡咯單體+0.1mol/L磷酸氫鈉水溶液中制備了PPy膜,用紅外光譜表征未摻雜(Pt/PPy)和摻雜碳酸氫根聚吡咯(Pt/PPy(HCO- 3))的結構,并對聚吡咯膜的電化學阻抗譜特征進行探討。Pt/PPy在中性(pH=6.85)、酸性(pH=4.01)、堿性(pH=9.14)溶液中的高頻和中頻區包含2個半圓,低頻區表現為半無限擴散W arburg型阻抗(ZW),對應H+從溶液相向電極表面的擴散過程。Pt/PPy(HCO- 3)在相應的溶液中電荷轉移電阻和膜電阻明顯增大,交流阻抗圖譜在相應的pH緩沖溶液中包含2個半圓,而在低頻區沒出現半無限擴散W anburg阻抗特征。 Pt/PPy表現出良好的電位特性(pH值在3-10范圍內,其能斯特斜率為49.32mV/pH),良好的線性(r=-0.9971),以及響應時間較短,并且對常規陽離子(K+、Na+)的選擇性系數也較小。而且，人們還研究出一種借助高分子聚合物薄膜作為基底材料的光纖傳感器,它是將剛果紅燃料固定化到經化學處理過的高聚合物薄膜上制成的。在進行實驗時,采取了雙臂反射傳感方式及流動注射進樣法。此類傳感器靈敏度較高,具有牢固耐用的優點,特別是響應時間短(低于0.03min)。

3、BOD傳感器

對水體被有機物污染狀況進行檢測最常用指標之一就是生化需氧量(BOD)。以往對BOD進行測定需長達5d的培養期,且難以操作、具有較差重復性、消耗大量時間和精力，而且干擾性強,不適合現場進行監測。因此，迫切需要一種易于操作、精確快速。具有較大自動化程度和適用范圍的新方法進行測定。而適應BOD生物傳感器能夠在10-15min準確檢測出BOD含量,能夠在線監測水質狀況,應用前景相當廣闊。

在上世紀七十年代,人們第一次研制相互BOD微生物傳感器,它由固定化土壤菌群與氧電極構成,可以在15min內測定污水的BOD值。現階段，不僅有對天然淡水和城市污水水體進行監測的BOD傳感器,還有利用耐滲透壓的酵母菌種作為敏感材料做出的專門適用于海洋水體高鹽度特點的,能夠連續使用超過一個月的快速測定BOD的生物傳感器。

目前，國外已將生物傳感器快速BOD測定儀商品化,然而其價格較為昂貴,而且在使用時性能穩定性不足,儀器的穩定性和準確性尚待提高。此外，國內的BOD測定儀還遠遠不足以在實際中應用,大部分研究處于實驗室階段,還沒有形成商品,所以研發性能優異、適合國情、價格合理的快速BOD測定儀十分迫切。

4、測定重金屬離子的傳感器

隨著人們生活水平的不斷提高，有關部門越來越重視測定廢水中重金屬離子的濃度?，F階段，研發人員已經成功研發了一個以生物體發光測量技術和固定化微生物為基礎的較為完整的重金屬離子生物有效性測定的監測及分析系統。將弧菌屬細菌體內的一個操縱子在一個銅誘導啟動子的控制下導入產堿桿菌屬細菌中,細菌在銅離子的誘導下發光,隨離子濃度的增大發光程度也增大。將微生物和光纖一起包埋在聚合物基質中,能夠得到具有高靈敏度、較強選擇性、較大測量范圍且具有較強儲藏穩定性的生物傳感器。現階段,此類微生物傳感器能夠達到最低測量濃度 1×10-9mol。

除此之外，還有一種對銅離子濃度進行專門測量的電流型微生物傳感器。此類傳感器生物元件為酒釀酵母重組菌株,這種菌株帶有酒釀酵母CUP1基因上的銅離子誘導啟動子與大腸桿菌lacZ基因的融合體。該類傳感器工作原理如下,第一步是CUP1啟動子被Cu2+誘導,然后以乳糖作為底物進行測量。假如溶液中存在Cu2+,這些重組體細菌就能夠以乳糖作為碳源,這將改變好氧細胞需氧量。這種生物傳感器能夠在濃度范圍(015-2)×10-3mol內對CuSO4溶液進行測定。現階段，已經把各類金屬離子誘導啟動子轉入大腸桿菌中,使得大腸桿菌會在含有各種金屬離子的溶液中出現發光反應。針對其發光強度就能夠對重金屬離子的濃度進行測定,其測量范圍能夠從納摩爾到微摩爾,需要大約60-100min。

四、傳感器存在的問題

現階段傳感器在水質監測方面的應用仍面臨著許多困難,如傳感器識別元件響應穩定性、傳感器的使用壽命、選擇性、小型化等都還需要研究和完善。

( 1) 再生性問題。一些傳感器在工作的過程中,往往出現識別元件與待測物質發生不可逆性化學反應等情況,這必然降低識別元件的識別能力,從而影響傳感器的靈敏度。

( 2) 小型化問題。儀器小型化將降低樣品體積、試劑消耗和生產費用,便于攜帶,利于現場監測。

( 3) 載體材料的選擇。選擇性識別元件的載體材料是直接影響傳感器工作性能的重要組成部分,而且載體材料本身能起到一定的選擇性識別功能,例如:在測定溶液中氣體濃度時可采用一種高分子滲透膜,只允許氣體通過而不允許液體滲透或者相反。

隨著新型材料的合成,半導體技術以及壓電晶體技術等的應用和發展,傳感器的研究正在走向成熟。

五、結語

傳感器由于具有連續在線監測的優點,目前在我國尤其具有實用價值。例如:部分排污單位,為追求更大的經濟效益,在環保部門進行取樣檢查過程中,為逃避監督檢查，采取臨時開動治理設備或者臨時將排放物稀釋的手段。如果采取生物傳感技術開展在線分析,就能夠杜絕此類現象；不僅節省了大量人力物力,還能夠加強監督力度。未來傳感器在水質監測中的發展趨勢主要包括:進一步拓寬在水質監測中的應用；加快了從實驗室到商品化的進程；結合其他精密儀器、取長補短；多功能生物傳感器將漸漸取代單一功能的生物傳感器；生物傳感器未來的發展方向將是微型化、集成化以及智能化。

傳感器具有快速、在線、連續檢測的優點,適應現代水質分析監測的需要,在不久的將來, 傳感器將在水環境分析監測領域得到廣泛使用。

參考文獻：

周娜 祝艷濤：《傳感器在水質監測中的應用探討》，《環境科學導刊》， 2009年S1期

吳文杰 蔣梁中：《智能傳感器在水質在線監測系統中的應用》，《傳感器技術》， 2005年09期

篇8

關鍵詞：自來水；水質監測；措施

中圖分類號：TU991文獻標識碼： A

隨著經濟的迅猛發展，由于人類活動多引發的各種問題頻繁爆發、動車安全，食品安全等關乎民生的一系列安全問題越來越受到人們的關注，而飲用水安全問題更是首當其沖。

1、自來水水質對人的影響

自來水質量直接影響著人類生活品質和人體的發育與健康。伴隨著現代化工業，特別是醫藥、化肥、農藥、有機化工、石油化工等工業的快速發展，有機化合物的種類不斷增多。同時，現已有多種有機物通過不同的途徑進入了人類生活環境，特別是水環境。

1.1、致病菌

致病菌往往會帶來介水疾病，人們在飲水過程中，很容易引發細菌性痢疾、傷寒、病毒性肝炎、霍亂等疾病。

1.2、有毒重金屬

水體中鉛、錳、汞、鍋等重金屬是人體必需的痕量元素，但濃度過高就對人

體健康有巨大損害，低劑量的這些污染物就能使機體代謝發生紊亂、誘發疾病，甚至死亡。如:錳污染會引起肺炎和其它疾病；鉛對成人心血管系統、消化系統以及神經系均會造成損傷；而腎功能受到破壞主要是由于錫中毒引起的。

1.3、毒性有機污染物

在水體中，含有毒性的有機污染物雖然含量很小，但部分物質很難被生物所分解，也會對化學氧化和吸附造成阻力。在低劑量、長周期的情況下，常常會對人體健康造成不可逆的嚴重影響。近年來科學研究發現，很多合成有機物是內分泌系統的破壞者。水體的有毒有害有機物在對人體造成的各種危害中尤以遺傳性疾病和癌癥倍受關注。

2、自來水水質監測

水質監測是供水企業實行水質管理的重要組成部分，基本監測項目一般為水溫、pH值、堿度、電導率、溶解氧、營養鹽(含氮、磷物質)、生物毒性(重金屬)等。

2.1、pH值

pH值反映了溶液中各種溶解性化合物達到的酸堿平衡狀態。pH值會影響

其它水質指標，pH值低于7時，產生刺激性味道;pH值提高，水會產生苦味，

色度也會增加。

2.2、電導率

電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力，是水中無機污染的綜合指標。一些有害物質在進入水體后將以離子形式存在，電導率的測量不需要其他藥劑，波動范圍小。同時電導率對一些水中突增物質也具有很好的指示效果.

2.3、氧化還原電位(ORP)

氧化還原電位不能作為某種氧化物質與還原物質濃度的指標，但能幫助了解水體可能存在什么樣的氧化物質或還原物質及其存在量，是水體綜合性指標之一。

2.4、生物毒性(重金屬)

盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素，但是大部分重金屬如汞、鉛、錫等并非生命活動所必須，而且較低濃度的重金屬離子就會對人體和魚類生物有毒害作用，輕則發生怪病(水俱病、骨痛病等)，重者就會死亡。

2.5、氯化物

在自然界中，氯化物的分布十分廣泛，而其存在于天然水體中可能是因為鹽類沉積物的溶解或被排放的工業廢水污染所造成的。實踐證明，如果氯離子含量過高，就會產生與鹽一樣的咸味。

2.6、耗氧量

耗氧量是測定水中有機物含量的間接指標，表示水受到污染程度的指標之一。耗氧量大時，說明水體受到有機物污染嚴重，因此消毒時氯的用量增多，殘留余氯也會增多，使水的味道變差。

3、自來水水質檢測常見問題

3.1、對水質質量不夠重視

水源水水質的好壞是直接關系到自來水水質的優劣。但在實際供水過程中，供水單位往往只注重水量的供應，卻忽略了對水源質量的檢測控制，導致一些質量不佳、污染嚴重的水體混入到安全飲用水中。因此，供水部門必須高度重視水源質量，積極主動地站在保護水源的第一線，做到讓政府和全社會關心和支持這一工作，充分認識保護水源的重要意義。

3.2、自來水管道的問題

城市自來水管網水質是指送到用戶水龍頭的自來水水質，自來水廠的水從出

廠到用戶水龍頭水質呈降低趨勢，甚至超過國家標準?？梢娋S護管網水質是保證

高標準飲用水水質的主要環節之一，也是實現我國城市供水水質與國際先進水平

接軌的重要保障。管網水質的變化一般表現為：水的顏色變黃或變紅、濁度及色度增高、氣味或味道變壞等水質惡化現象。這些都與管網的使用年限、材質以及施工等因素息息相關。同時，凈化設施是凈化工藝的“硬件”，是確保出廠水質的前提。輸送水時一般都是采用金屬管道，金屬管壁很容易受到水的腐蝕而產生結垢，而且管道中的微生物和有機物會粘附在管道內壁，容易滋生厭氧菌，使細菌含量超標，對水質形成污染。

4、自來水水質處理措施

4.1、加強水質監測工作

國內目前在水質監測上大多采用國外的設備和技術，設備價格昂貴，且有些

設備不適合中國的環境條件，因此應加大水源監測經費的投入力度，擴大實驗室規模，提高監測能力，以改變水質監測手段落后、儀器設備不足、陳舊老化的局面。同時還要不斷提高隊伍業務素質，增強監測與分析能力。同時，為了確保自來水水源水質的質量，供水部門應不斷加大對水源安全工作的監督力度。如果發現個人、不法企業污染水源現象或發生突發性污染事故，及時收集水質和水樣的圖像、圖片和相關數據，并在第一時間上報給環保部門或者政府機關。在供水調度和凈化處理上采取應急措施，盡可能地將危害降低到最低。此外，供水部門也應掌握水源變化規律與污染的因果關系，如有的污染與大氣變化、水文條件和季節變化有關，有些水庫上游受到水庫藻類暴發、牲畜排放物、生活污水和生活垃圾等的污染。

4.2、加強對輸配水管道的管理

對于新運行的輸配水管道，應在投入使用前進行徹底的沖洗消毒，搶修管線結束后在送水前也要沖洗。另外為全面掌握水質狀況，在供水水源、水廠和配水管道上都設立有水質采樣控制點，按照國家規定采樣化驗頻次進行分析化驗。同時，要想提高管網水質，就要在提高出廠水水質的基礎上，不斷提高管網質量，加強對其的維護，防止高質量的出廠水在管道內增加微生物生長、腐蝕管道和漏失等影響造成的水質污染。

4.3、建立水質監測預警系統

水質監測預警系統通常由源水水質監測系統、數據傳輸系統和預替系統3個子系統組成，每個子系統又是由多個部分組成，系統組成如（圖1）所示：

圖1水質監測預警系統圖

4.4、在線水質監測

目前，全國各地的供水公司已經認識到了管網實時監測的重要性，并己經陸續投入運行了城市供水管網水質在線監測系統，為城市供水安全做了有益的嘗試和探索，上海、杭州、溫州、成都、天津己經建立了一定數量的管網水質在線監測點。目前，我國的管網在線水質監測只選擇濁度、余氯這兩項指標進行。

結束語

總之，水污染事件的頻繁發生給供水安全帶來了很大挑戰，不僅危害了人們的身體健康，還給國家帶來巨大的經濟損失，為此，加強對自來水水質的檢測和處理迫在眉睫。

參考文獻：

[1]游光富，范頌，常豫紅.瀘縣2007～2010年鄉鎮自來水水質監測結果分析[J].現代預防醫學，2013，06:1170-1172+1178.

[2]湯寶釵，黃瑞康，肖樹生.周寧縣2003―2010年自來水水質監測結果[J].海峽預防醫學雜志，2013，01:68-69.

[3]吳敏泉，林希建，朱彩明，陳艷.2005-2008年長沙市自來水水質監測情況動態分析[J].實用預防醫學，2011，07:1267-1270.

[4]陳霞.通州市自來水水質監測結果分析[J].實用醫技雜志，2003，06:589-590.

[5]周曉紅，吳海平.海鹽縣鄉鎮自來水管網水質監測[J].浙江預防醫學，1999，12:23-24.

篇9

【關鍵詞】51單片機，水質檢測，433M無線模塊，傳感器

本設計中對水質的檢測方法主要采用通過前端電路對水質PH值、水質渾濁度和水質溫度等數據進行采集，然后通過無線方式將水質采集數據遠程傳輸到監控室中的主機進行分析。

設計思路：以單片機為主要控制器件設計的一種無線遠程水質監測系統，主要包括硬件電路的設計和系統程序的設計。硬件電路主要包括傳感器的選擇，單片機的選擇，無線傳輸方式選擇，顯示部分設計等;軟件設計主要包括主程序設計和子程序設計，監測結果通過顯示模塊進行顯示。

1.系統設計方案

本設計采用兩組單片機系統，甲機負責各路水質傳感器、水位檢測等數據采集，乙機負責信號處理、輸出、顯示及水泵電機的驅動。甲乙兩單片機之間的信號采用大功率433MGFSK制式遠程無線數傳模塊進行通信，該數傳模塊與單片機之間接口可直接采用串口通信，系統框圖如圖1所示。

2.硬件設計

2.1微處理器

本設計采用的是STC系列中的12c5A60S2單片機。該單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051。與普通的51單片機相比，其具有以下特點：1.使用同樣頻率晶振情況下，其速度是普通51單片機的8～12倍。

2.內部自帶有8路10位的D/A轉換電路，即P1口的8路I/O口。可以通過程序定義打開此功能，設計者無需在電路中單獨接入D/A轉換電路。

3.具有雙串口功能，即多開了一個串口。硬件上為P1口的P1.2（RXD）和P1.3（TXD）。

4.具有4個16定時器和PWM功能。其中兩個定時器與傳統8051兼容，16位定時器T0和T1，沒有定時器2，但有獨立波特率發生器，做串行通訊的波特率發生器，再加上2路PCA模塊可再實現2個16位定時器。

5.具有EEPROM和SPI接口。

6.中斷優先級有四種狀態可以定義。

2.2 LCD1602液晶屏

作為本系統的顯示部分，將采用設計者比較常用的LCD1602液晶屏。1602LCD是指顯示的內容為16X2，即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數字）。LCD1602采用標準的16引腳接口，其接口分為液晶命令口和液晶數據操作口，其中DB0～DB7作為液晶數據操作口接單片機的P0口，由于STC系列單片機的P0口可以配置為準雙向口或強上拉，因此，P0口無需接上拉電阻，可以直接驅動液晶屏。此外，RS、R/W和E口分別接單片機的P2.0、P2.1和P2.2作為液晶命令口。VEE是調整液晶屏偏置電壓的輸入端，在該端口接入一個10K的電位器，通過調整該電位器可以改變液晶的對比度。

2.3 TS濁度傳感器。TS濁度傳感器是一種主要用于洗衣機、洗碗機等產品的水污濁程度測量的傳感器。通過測量水的污濁程度來判斷所洗物品潔凈程度， 從而確定最佳的洗滌時間。該傳感器的工作原理是： 當光線穿過一定量的水時， 光線的透過量取決于該水的污濁程度， 水越污濁， 透過的光就越少。光接收端把透過的光強度轉換為對應的電流大小， 透過的光多， 電流大， 反之透過的光少， 電流小。通過測量接收端電流的大小，就可以計算出水的污濁程度。TS 濁度傳感器內部原理如圖2所示（ 虛線框內為濁度傳感器內部）。濁度電流信號經過電阻R1 轉換為0 V～5 V 電壓信號， 利用A/D 轉換器進行采樣處理， 單片機就可以獲知當前水的污濁度。

2.4 PH值傳感器。本設計中采用PH值玻璃電極傳感器，主要由PH值測量電極和運算放大電路所組成，其測量核心部件為PH值測量電極。PH值測量電極主要由指示類電極和參考類電極組成。指示類電極主要有玻璃電極和金屬電極兩類。其中的玻璃電極應用較為廣泛。PH玻璃電極是20世紀初出現的電化學式傳感器，它包括：電極引線，電極帽，鉛玻璃，PH敏感玻璃膜，內參比液，Ag-AgcL電極。其工作原理是：當玻璃PH電極與被測物接觸時，由于水化作用，其膜與水接觸形成水合交層，每當氫離子進入或離開玻璃膜時，膠層的電中性會被破壞，這樣，在界面上就會形成電位，該電位的大小取決于溶液膠層中氫離子的活度。同時，參比電極與溶液接觸產生一個近似恒定的電位。這樣，與溶液接觸的一對電極偶便存在一個電位差E，其大小與H的活度呈對應關系，通過對該電壓測量計算即可得到PH值。

2.5 443M無線傳輸模塊。無線數據傳輸廣泛運用在車輛監控、遙控、遙測、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據采集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統等領域中。目前的無線數據傳輸技術主要有2.4GHz頻段和443MHz頻段。而就其性能而言， 2.4 GHz頻段設備信號傳輸距離短，傳輸過程衰減大，信號穿透、繞射能力弱，信號易被物體遮擋。443MHz頻段設備信號強，傳輸距離長，穿透、繞射能力強，傳輸過程衰減較小?？紤]到實際情況，本系統將采用443MHz無線大功率收發模塊，該收發模塊有232/485和TTL三種接口類型，可以根據電路要求選擇相應的接口類型。設計者無需考慮模塊的內部接口協議，只需將單片機的串口端引出并與單片機共地，即可將該單片機所需發送的數據變成無線信號傳送出去，接收端與發送端的工作原理一致，兩者可以互換。

3.軟件設計

篇10

關鍵詞：水質監測系統；智能化環保系統；系統構建

現階段我國的水資源污染非常嚴重，做好水污染治理勢在必行。在水污染治理中，水質監測具有重要的作用。近年來，我國在水污染控制方面進行了深入的研究，在全國范圍內建立了環境監測站，并安裝了水質測試系統，實現對水環境的監測。隨著我國科學技術的不斷發展，人們對水質監測智能化環保系統給予了高度重視，逐漸實現了水質監測智能化和環保性。

1 水質監測智能化環保系統的結構設計

固定監測站點是水質監測智能化環保系統結構設計中最基礎的功能，其主要包括電源模塊、數據采集模塊、存儲模塊、主控制模塊、檢測箱控制模塊、遠程通信模塊以及遠距離預警模塊等模塊組成，實現對固定站點的水質監測；生物遠程監測主要由云臺、遠程通信模塊、攝像頭和生物網箱等組成，實現對水資源中生物狀況的監測；移動站點的監測模塊主要由電源模塊、數據采集模塊、定位模塊、遠程通信模塊、水質監測船等組成。

在實際的水質監測過程中，首先檢測箱控制模塊發揮作用，實現水資源的采樣，將其運輸到檢測箱中，開始對水質進行檢測；數據采集模塊負責對被監測水中的硬度、渾濁度、氨氮含量、溫度、鹽度、溶氧量等指標進行采集，并將相關的指標數據等傳輸到主控制模塊中，由主控制模塊對數據進行理；然后遠程通信模塊將水質監測的結果數據通過數據傳輸到監控中心，實現對水質的智能化環保監測[1]。如果水質監測的結果不符合國家的相關標準，此時遠距離預警模塊還會發出報警信息，使指定用戶了解到水質監測的結果。遠距離報警模塊發出預警信息之后，環保部門就可以根據報警信息找出水質污染指標超標的位置。系統中的存儲器可以存儲各種水質測量指標的數值，環保部門可以對數據進行查詢。生物網箱中的生物活動狀況可以通過攝像頭、遠程通信模塊傳輸到控制中心，控制中心對攝像頭拍攝的圖像進行處理，就能夠顯示出生物活動狀況，對水質污染情況進行識別和分析。

2 水質監測智能化環保系統的實現

2.1 移動監測站點的實現

移動監測站點的電源模塊采用鉛酸蓄電池供電，主控制器采用處理器MsP430，其消耗的能源比較低，是一種環保型的處理器。系統的通信模塊采用GSM模塊TC35，GPS模塊選擇GBIO型號。在檢測過程中，控制中心向通信模塊GSM發送指定位置經緯度的消息，處理器MsP430解碼船載GSM接收到的消息，得出制定的位置經緯度，并將這個數值和GPS模塊得到的經緯度數值進行比較，以此為依據對水質監測船的舵機旋轉角度進行控制，就可以對水質監測船進行控制，使其在制定的位置采樣，并將采樣數據傳輸到控制中心，一般情況下，采樣數據每隔10分鐘傳輸一次，實現實時監控[2]。

2.2 固定監測站點的實現

固定監測站點的主控制器采用嵌入式產品STM32103VBT6芯片，STM32103VBT6芯片是一種價格低廉、執行代碼效率高、功耗低的產品，將其應用到固定監測站點中可以實現高效執行。在固定監測站點的設計中，最重要的設計部位為傳感器測量電路的設計，具體又分為溶氧量傳感器測量電路、鹽度傳感器測量電路、氨氮傳感器測量電路、硬度傳感器測量電路、PH傳感器測量電路和渾濁度傳感器測量電路等，分別實現對水質溶氧量、鹽度、氨氮、硬度、以及渾濁度等指標的測量。不同類型的測量電路設計的方法雖然不一致，但是原理上大體一致。以傳感器測量電路為例，在實際的設計過程中，電路的前端為信號放大電路，主要由放大器AD620組成，設計一個電位器，對放大增益值進行調整，分壓電力提供基準電壓，可以通過加一定值將負信號提高到正電壓。電路的后端為電壓跟隨器電路，主要由放大器OP07組成，隔離前后級的電路。其他類型的傳感器電路的設計和傳感器測量電路非常相似。系統的遠程通信模塊采用工業級的SIEMENSMC35i，系統存儲模塊采用sD卡卡座管腳和主控芯片STM32F103VBT6的SPII接口相連來實現，整個系統可以實現自動采樣、檢測、分析、存儲和實時監控等功能[3]。

2.3 生物監測站點的實現

在生物監測站點的實現中，將開放式的飼養網箱放入到監測站點水環境中，在飼養網箱的內部飼養指示魚，攝像頭采用高清攝像頭ICETEK―P300，將攝像頭安裝在網箱上，用來采集圖像，提取相關的信息。采集之后，由微處理器對圖像進行處理，微處理器采用型號TMS320DM357的DSP芯片，采用決策支持算法對圖像處理提取的特征量進行分析和判斷，如果遇到異常情況，則發送報警信息。對魚體的檢測和識別采用色差閾值分割方法，對魚的活動情況采用幀間差分法。生物監測站點還可以實現對水質溶氧量參數的簡單識別。

3 結語

水質監測智能化環保系統的結構主要包括生物監測站點、固定監測站點和移動監測站點，實現對各地的水環境監測，為水環境治理提供重要的依據。在水質監測智能化環保系統的構建中，一定要充分利用各種先進的技術和方法，不斷提升系統的智能化和環保性，才能真正發揮其作用。

參考文獻

[1]孫龍霞，於鋒，陳新華.水產養殖水質監測與智能化管理系統的研發[J].中國農機化學報，2014，24（3）：115-118.

[2]馮勛.基于CDMA2000的水質遠程智能化監測系統[D].西安郵電大學，西安郵電學院，2015.

[3]宋濤.地表水水質自動監測系統及其建設問題探討[J].資源節約與環保，2013，21（10）：113-114.