一、概述

污水处理厂反馈发现各管道进水口汇集到厂里检测发现，汇集进来的污水都较为干净，导致污水处理工艺的处理效率降低，现怀疑在管网中的污水中有干净水进入导致污水厂入水条件变差。
根据用户提供的需求，需要在各管道的各位置安装检测设备，对该管网节点的水质进行实时监测，监测因子包括：COD、氨氮、硝氮、浊度、流量、水位等水质指标，并及时上传污水水质数据，以便对水质的实时监控。排查发现管道中渗入干净水，实现监控，逐段排查。 
 
 
 
为满足用户要求，我司针对现场工况设计集成低功耗管网水质流量在线监测系统(以下简称“系统”)，该系统是水环境监测的重要技术装置，具有在恶劣的环境条件下，长期无人值守、连续自动地对水质流量进行实时监控的特点。系统是以监控终端为核心，运用传感器技术，结合电源供电系统、安装辅材组成的安装于排水管网的小型水质流量监控系统。系统监测采用传感器技术和多普勒流量监测技术等方法，可实现了对COD、氨氮、硝氮、浊度、流量、水位等实时监测，并且监控终端内置了 GPS，可以获取监控点的经纬度数据。

二、系统设计

二.1. 系统概述

管网水质流量在线监测系统整个系统主要由前端传感器、监测系统、数据采集及控制系统、数据传输系统、供电系统、安装支架、防雷系统、监测管理系统及报警系统所组成。管网水质在线监测系统主要采集管网水质参数信息，并将采集到的管网水质流量参数信息、预警信息传输到监测中心云平台。
本设计具有创新性，以现场分布式监控终端采集数据信息为核心，采用云端开放式平台架构组成数据监测、处理、分析、展示为一体的物联网平台。在恶劣的环境条件下实现长期无人值守、可进行远程监测管网水质流量参数信息情况，及时下发工单通知相关管理单位处理，同时该系统兼具COD、氨氮、硝氮、浊度、流量、水位等水质参数的监测功能（需选配相传感器）。
 

二.2. 系统架构

系统由监测终端、传输网络和智能监控平台三部分组成。具备实时监测、无线传输、实时展示、数据分析、历史查询、超标预警等功能，采用全数字网络化平台管理，将前端数据利用无线通信终端，通过GPRS/4G/NB-IoT网络传回到监控中心，实现分布监控、集中控制和管理的功能。
 
图 2.1 系统架构示意图

二.3. 现场设备组成

图2.1 井内安装示意图
管网水质流量在线监测系统由安装辅材、水质传感器、多普勒流量计和监控终端组成。
(1) 安装辅材
安装辅材包含监控终端安装支架、防护桶、通讯线缆和钢丝绳。
(2) 水质传感器
COD传感器、氨氮传感器、硝氮传感器和多普勒流量计等。
(3) 现场工况
管网在线监测系统：项目水质需要在清澈且能见度为良好的情况下安装，如管道里水呈现浑浊、黑色的现象会影响传感器测得数据受到较大的误差，由于氨氮、硝氮传感器监测方法较为特殊，需要在电导率1000mg/L以内的水质安装，如现场电导率过高的的情况下，不建议安装氨氮、硝氮等离子传感器。
    如果现场水质出现污浊的情况下，现场工况无法监测氨氮、硝氮等参数，建议更换成监测PH、电导率、COD、浊度/悬浮物传感器等设备。
(4) 监控终端
监控终端按照采集周期采集所有传感器的数据；按照发送周期，上传数据给平台，内置锂电池，续航时间≥ 3 个月。

  水质在线监测系统