Automatische Überwachungsstation für die Wasserqualität. Design der Wassereinlassplattform: Systemlösung zur kontinuierlichen Überwachung von Oberflächenwasser

NiuBoL Automatische Überwachungsstation für Wasserqualität, Design der Wassereinlassplattform: Technische Lösungen für Systeme zur kontinuierlichen Überwachung von Oberflächengewässern Als Schlüsselinfrastruktur der Probenahmeeinheit wirkt sich die Wasseraufnahmeplattform der automatischen Wasserqualitätsüberwachungsstation direkt auf die Stabilität und Datengenauigkeit des gesamten Überwachungssystems aus.

Basierend auf der technischen Praxis hat NiuBoL Designlösungen für Wassereinlassplattformen auf den Markt gebracht, die für feste, einfache und schwimmende Wasserstationen geeignet sind. Sie unterstützen die Probenahme mit Tauchpumpen oder selbstansaugenden Pumpen, eine Zweipfad-Redundanzkonfiguration und einen zuverlässigen Vorbehandlungsprozess und bieten eine stabile Wasserprobenversorgungsgarantie für Umweltüberwachungsprojekte.

Systemzusammensetzung der automatischen Überwachungsstation für die Wasserqualität und die Rolle der Wasseraufnahmeplattform

Das automatische Überwachungssystem für die Wasserqualität besteht aus einer Probenahmeeinheit, einer Vorbehandlungseinheit, einer Analyseeinheit, einer Steuereinheit, einer Datenerfassungseinheit und einer Datenverarbeitungseinheit. Unter anderem entnimmt die Probenahmeeinheit Wasser von der Flussoberfläche oder einer bestimmten Tiefe durch eine Wassereinlasspumpe, transportiert es zur Vorbehandlungseinheit zur Sedimentation, Filtration und anderen Behandlungen und gelangt dann in den Probenbecher zur Verwendung durch Analyseinstrumente. Die Wassereinlassplattform ist der Kernträger der Probenahmeeinheit und muss technische Anforderungen erfüllen, wie z. B. geringe Auswirkungen auf den Wasserfluss, stabile Wassereinlasstiefe, einfache Wartung der Ausrüstung und Schlagfestigkeit.

Der typische Prozess ist: Wasseransaugpumpe entnimmt Rohwasser → Absetzbecken → Filtration → Probenbecher → Analyseinstrumente (konventionelle fünf Parameter, COD, Ammoniakstickstoff, Gesamtphosphor, Gesamtstickstoff usw.) → Datenerfassungsmodul → PLC / Industriecomputer (Konfigurationssoftware) → Datenübertragung an die Zentrale. Die Zuverlässigkeit der Wassereinlassplattform bestimmt direkt, ob das System kontinuierlich arbeiten kann und vermeidet fehlende oder abweichende Überwachungsdaten aufgrund von Wassereinlassfehlern. Das Design der Wassereinlassplattform

NiuBoL berücksichtigt vollständig die Anforderungen relevanter technischer Spezifikationen wie HJ 915 und eignet sich für die Überwachung an Provinzgrenzen, regionalen Kreuzungen und Schlüsselabschnitten, um eine starke Repräsentativität der Daten und eine zeitnahe Übertragung sicherzustellen.

Wichtige technische Faktoren für die Standortauswahl automatischer Überwachungsstationen

Die Standortwahl ist die Grundlage für den Bau einer automatischen Überwachungsstation für die Wasserqualität und wirkt sich direkt auf die Datenqualität sowie die Betriebs- und Wartungskosten aus. Bei der Auswahl eines technischen Standorts müssen die folgenden Faktoren umfassend bewertet werden: Der Wassereinlasspunkt sollte die Auswirkungen des flussaufwärts gelegenen Wassers auf den flussabwärts gelegenen Bereich widerspiegeln. Die Wassertiefe beträgt im Allgemeinen nicht weniger als 1 m und die maximale Strömungsgeschwindigkeit sollte weniger als 3 m/s betragen.

Die Zentralstation kann innerhalb des Überwachungsbereichs an einem Ort mit bequemen Transport- und Kommunikationsmöglichkeiten platziert werden, während bei der Auswahl des Standorts der Unterstation ein Gleichgewicht zwischen Überwachungsbereich, Verschmutzungsverteilung und Infrastrukturbedingungen hergestellt werden muss. Die NiuBoL-Lösung empfiehlt die Verwendung von GIS-Wassersystemkarten und historischen hydrologischen Daten für den Vergleich mehrerer Systeme, um eine langfristige Betriebsstabilität sicherzustellen.

Wichtige Punkte beim Design der Probenahmeeinheit Zu den gängigen Wasseraufnahmemethoden gehören Tauchpumpen und selbstansaugende Pumpen.

• Probenahme mit Tauchpumpe: Das Pumpengehäuse ist in Wasser eingetaucht und die Wassereinlasstiefe lässt sich leicht steuern. Es eignet sich für Flüsse mit großen Wasserstandsschwankungen. NiuBoL empfiehlt die Konfiguration mit zwei Pumpen und zwei Rohren (eine für den Betrieb, eine für die Sicherung), um eine automatische Umschaltung zu erreichen und eine unterbrechungsfreie Überwachung sicherzustellen.

• Probenahme mit selbstansaugender Pumpe: Die Pumpe wird im Stationsgebäude installiert, wobei die Saughöhe im Allgemeinen 8 m nicht überschreitet. Es eignet sich für Szenarien mit geringem Höhenunterschied zwischen dem Bahnhofsgebäude und der Wasseroberfläche und ist bequemer für die Wartung.

In der Technik sollte der Pumpentyp entsprechend der Förderhöhe vor Ort (Abstand zwischen Wassereinlasspunkt und Stationshaus + Höhenunterschied) ausgewählt werden, und das Rohrleitungsventil sollte verwendet werden, um den Durchfluss an den Wasserbedarf des Analysegeräts anzupassen. Der Wassereinlauf sollte am konvexen Flussufer (Sandufer) erfolgen, wobei Totwasserzonen, Rückstauzonen und Überschwemmungsgebiete zu vermeiden sind.

Technische Anforderungen der Vorbehandlungseinheit

Die Vorbehandlungseinheit führt Sedimentation, Filtration, Sterilisation und andere Behandlungen des Rohwassers durch, um sicherzustellen, dass die Reinheit der Wasserprobe den Anforderungen der Analyseinstrumente entspricht. Wasser für Instrumente mit fünf Parametern (z. B. Wassertemperatur, pH, gelöster Sauerstoff, Trübung, Leitfähigkeit) kann vereinfacht werden, während Instrumente wie COD, Ammoniakstickstoff und Gesamtphosphor eine strenge Sedimentation und Filtration erfordern.

Typischer Prozess:

• Rohwasser gelangt in den Absetzbehälter und setzt sich etwa 30 Minuten lang ab;

• Nach der Filtration wird es in den Probenbecher transportiert;

• Einige Lösungen verwenden zylinderbetriebene Schaltventile, um eine automatische Umschaltung zwischen dem Sedimentationstank und dem Probenbecher zu erreichen (der obere Teil lässt Luft, aber kein Wasser zu, der untere Teil lässt Wasser, aber keine Luft zu).

Der Schlüssel zur Vorbehandlung liegt darin, Rohrleitungsverstopfungen und biologische Anhaftungen zu verhindern. Die NiuBoL-Lösung unterstützt die automatische Reinigungsfunktion in Kombination mit Durchflussüberwachung und Statusselbstprüfung, um die Wartungshäufigkeit zu reduzieren.

NiuBoL Detaillierte Designlösung für die Wassereinlassplattform

NiuBoL Die Wassereinlassplattform ist für automatische Oberflächenwasserüberwachungsstationen optimiert. Es werden leichte und hochfeste Materialien verwendet, wobei Auftrieb, Stabilität und Wartungsfreundlichkeit berücksichtigt werden.

Material und Größe:Der Hauptkörper der Plattform besteht aus technischem Kunststoff mit Abmessungen von 2,5 m × 2,5 m. Zusätzlich zur Installation eigener Geräte kann es zusätzlich ein Gewicht von mindestens 50 kg tragen, um die strukturelle Sicherheit bei der Installation von Analyseinstrumenten oder Zusatzgeräten zu gewährleisten.

Formdesign:Quadratische Form, kompaktes Volumen, das die Aufprallkraft des Wasserflusses effektiv reduzieren kann. Der obere Teil der Plattform besteht aus einer leichten Schwimmkörperstruktur, die dafür sorgt, dass die gesamte Plattform auf der Wasseroberfläche schwimmt und sich an saisonale Wasserstandsänderungen anpasst.

Struktur und Gerätekonfiguration:

Die Wassereinlasstiefe wird auf 0,5 bis 1 Meter unter der Wasseroberfläche kontrolliert, um die Repräsentativität der Probenahme sicherzustellen und gleichzeitig schwimmende Trümmer und Bodensedimente an der Oberfläche zu vermeiden.

Eine Tauchpumpe ist in jedem der doppelseitigen Filtersiebe platziert, um ein Doppelpumpen-Doppelrohr-Redundanzsystem zu bilden. Wenn ein Pfad ausgeführt wird, befindet sich der andere im Standby-Modus. Im Falle eines Fehlers erfolgt eine automatische Umschaltung, um die Systemkontinuität sicherzustellen.

Das relative Positionsdesign der Plattform gewährleistet stabile Wassereinlasspunkte und vermeidet Kippen durch einseitige Krafteinwirkung.

Auswahl der Tauchpumpe und Rohrleitungsdesign: Der Arbeitspunkt kann durch Anpassung der Rohrleitungsventilöffnung vor Ort optimiert werden. Es wird empfohlen, grobe Gitter auszustatten, um das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern, und mit Drucksensoren zu kombinieren, um einen Trockenlaufschutz und Blockierungsalarme zu erreichen.

Diese Plattform eignet sich für landfeste, wasserfeste Plattformen und Bojen-Wasserstationen, entspricht den relevanten technischen Anforderungen für den Infrastrukturbau und unterstützt die nahtlose Integration mit PLC-Steuereinheiten.

Überlegungen zur Systemintegration und Steuereinheit

Die Wasseraufnahmeplattform ist über die Probenahmepumpe mit der Vorbehandlungseinheit verbunden und der gesamte Prozess wird automatisch von PLC gesteuert, einschließlich zeitgesteuerter Wasseraufnahme, Sedimentationszeit, Filterumschaltung, automatischer Reinigung und Fehlerumschaltung. Das Datenerfassungsmodul wandelt die Analyseergebnisse über A/D um, lädt sie auf den Industriecomputer hoch (üblicherweise verarbeitet durch Konfigurationssoftware) und sendet sie schließlich über drahtgebundene oder drahtlose Methoden an das Umweltüberwachungszentrum. Die

NiuBoL-Lösung unterstützt die Statusselbstprüfung, die Datensperre (während der Reinigung), die automatische Kalibrierung und Alarmfunktionen (z. B. Leckage, Verstopfung, Reagenzienerschöpfung, Stromausfall). Das automatische Wiederherstellungsdesign nach Wiederherstellung der Stromversorgung verbessert die Systemzuverlässigkeit weiter.

Auswahlleitfaden und Integrationsvorkehrungen

Wichtige Punkte bei der Auswahl: Pegelschwankungen und Strömungsgeschwindigkeit.

Der Tauchpumpenkopf sollte Spielraum haben; Zur Verbesserung der Redundanz wird eine Konfiguration mit zwei Pumpen bevorzugt.

Die Komplexität der Vorbehandlung wird durch Überwachungsparameter bestimmt: Herkömmliche fünf Parameter können vereinfacht werden, während Nährsalze und Parameter für organische Stoffe eine verbesserte Sedimentation und Filtration erfordern.

Plattformtragfähigkeit und Windwellenwiderstand sollten den örtlichen hydrologischen Bedingungen entsprechen.

Vorsichtsmaßnahmen für die Integration:

Verlust- und Verstopfungsrisiken.

• Die Installationsposition der Plattform muss den Hochwasserschutzanforderungen entsprechen und Warn- und Antikollisionseinrichtungen installieren.

• Elektro- und Kommunikationssysteme sollten gut geerdet und blitzgeschützt sein; Das Netzteil sollte mit der USV-Konfiguration eine stabile Stromversorgung verwenden.

• Die regelmäßige Wartung umfasst die Reinigung des Filtersiebs, die Inspektion des Pumpenkörpers und das Spülen der Rohrleitungen. Für eine vorausschauende Wartung wird die Kombination mit Fernüberwachung empfohlen.

• Das Datenübertragungsprotokoll wird zur Unterstützung von Standardschnittstellen für den einfachen Zugriff auf bestehende Umweltüberwachungsnetzwerke empfohlen.

Das Befolgen dieser Punkte kann den Debugging-Zyklus erheblich verkürzen und die langfristigen Betriebs- und Wartungskosten senken.

FAQ

Q1. Was ist die Hauptfunktion der Wassereinlassplattform der automatischen Wasserqualitätsüberwachungsstation?
Die Wassereinlassplattform bietet einen stabilen Träger für die Probenahmeeinheit, sorgt für eine gleichmäßige Wassereinlasstiefe und eine starke Repräsentativität der Wasserprobe und reduziert das Risiko von Verstopfungen und Unterbrechungen durch Filtersiebe und das Doppelpumpendesign.

Q2. Wie ermittelt man die Größe und Tragfähigkeit der Wasseraufnahmeplattform?
Typische Größe ist 2,5 m × 2,5 m, die zusätzlich zur eigenen Ausrüstung mindestens 50 kg Gewicht tragen muss. Bei der tatsächlichen Auswahl sollten Auftrieb und Stabilität auf der Grundlage des Gewichts der zu installierenden Instrumente und der örtlichen hydrologischen Bedingungen berechnet werden.

Q3. Warum wird die Konfiguration mit zwei Pumpen und zwei Rohren empfohlen?
Das Dual-Path-Redundanzdesign realisiert einen für den Betrieb und einen für die Sicherung. Wenn ein Pfad ausfällt, schaltet er automatisch um, um eine kontinuierliche Überwachung rund um die Uhr zu gewährleisten und die Anforderungen der Umweltschutzüberwachung an die Datenintegrität zu erfüllen.

Q4. Wie lange wird generell die Sedimentationszeit in der Vorbehandlungseinheit kontrolliert?
Nachdem Rohwasser in den Sedimentationstank gelangt ist, setzt es sich normalerweise etwa 30 Minuten lang ab, bevor es filtriert wird. Die spezifische Zeit kann durch Prüfung entsprechend dem Schwebstoffgehalt vor Ort optimiert werden.

Q5. Wie wird die Wassereinlasstiefe kontrolliert, um die Repräsentativität der Daten sicherzustellen?
Es wird empfohlen, den Wassereinlass 0,5 bis 1 Meter unter der Wasseroberfläche zu platzieren und extreme Oberflächen- und Bodenbereiche zu vermeiden. Unter dynamischen Wasserstandsbedingungen kann sich die schwimmende Plattform automatisch anpassen.

Q6. Warum sind die Kommunikationsbedingungen bei der Standortauswahl wichtig?
Automatische Überwachungsdaten müssen in Echtzeit oder in regelmäßigen Abständen auf die Zentrale hochgeladen werden. Gute Kommunikationsbedingungen (Satellit, 4G / 5G oder kabelgebunden) sind die Voraussetzung für eine kontinuierliche Datenübertragung und Fernüberwachung.

Q7. Für welche Arten von Überwachungsstationen ist die Wasseraufnahmeplattform NiuBoL geeignet?
Es eignet sich für feste Stationshaustypen, einfache Typen, kleine Typen und wasserfeste Plattformen und unterstützt automatische Überwachungsprojekte mit herkömmlichen fünf Parametern und erweiterten Parametern wie COD, Ammoniakstickstoff und Gesamtphosphor.

Zusammenfassung

NiuBoL Die Designlösung für die automatische Wasserqualitätsüberwachungsstation für die Wassereinlassplattform legt großen Wert auf technische Zuverlässigkeit, integriert Schlüsseltechnologien der Probenahmeeinheit, der Vorbehandlungseinheit und des Steuerungssystems und bietet eine stabile Wasserprobengarantie für die kontinuierliche Online-Überwachung von Oberflächenwasser. Durch wissenschaftliche Standortauswahl, Doppelpumpen-Redundanzkonfiguration, optimierten Vorbehandlungsprozess und standardisierte Integrationsschnittstellen unterstützt diese Lösung Systemintegratoren und Ingenieurbüros beim effizienten Aufbau von 24-Stunden-Überwachungssystemen, die den gesetzlichen Anforderungen entsprechen, und ermöglicht so eine dynamische Beherrschung der Wasserqualität von Flussabschnitten und eine zentralisierte Datenverwaltung.

Vor dem Hintergrund einer kontinuierlich verstärkten Umweltschutzüberwachung sind eine zuverlässige Wasseraufnahmeplattform und ein zuverlässiges Probenahmesystem zum Schlüssel für den Erfolg von Projekten zur automatischen Überwachung der Wasserqualität geworden. Die NiuBoL-Lösung konzentriert sich auf einen langfristig stabilen Betrieb und Wartungskomfort und kann individuelle Anpassungen entsprechend den spezifischen hydrologischen Bedingungen des Projekts ermöglichen.

Wasserqualitätssensor Datenblatt

NBL-WQ-CL Wasserqualitätssensor Online-Restchlorsensor.pdf

NBL-WQ-DO Online Fluoreszenzsensor für gelösten Sauerstoff.pdf

NBL-WQ-NHN Ammoniak-Stickstoff-Wasserqualitätssensor.pdf

NBL-WQ-COD Online-Wasserqualität COD Sensor.pdf

NBL-WQ-pH Online pH Wasserqualitätssensor.pdf

NBL-WQ-EC Leitfähigkeitssensor für Wasserqualität.pdf

NBL-WQ-BOD-4A Online BOD Sensor.pdf