車載式水質自動監測系統是《江蘇省太湖流域水環 境監控系統項目》中一個重要的建設內容，它采用先進 的車輛改裝技術、水質在線監測技術、數據采集與傳輸 技術等，將自動監測儀器設備和監測車體完美融合，實 現自動采配水、自動分析、自動控制、遠程傳輸等功能， 形成水質快速監測、流動監測能力。本文以江蘇省太湖 流域車載式水質自動監測系統為例，介紹車輛改裝及系 統集成技術及其應用。

1 系統組成

 車載式水質自動監測系統主要由水質監測車、在線監 測系統和輔助設施等組成，其中在線監測系統一般包括采 配水單元、在線監測分析儀器單元、現場控制和數據傳輸 單元、中心監控端；輔助設施包括供電單元、通風及空調 單元組成。

2 車輛改裝技術

2.1 車輛選型及基本參數

 車輛在選型時主要考慮車輛承重、密封性、減震性、 滿載時車速，發動機功率，儀器、空調線路分開布設。主 要選用進口廂式貨車，全進口改裝，確保較好的密封、防 雨、防塵性能。

 本文中水質監測車選用奔馳615D 柴油機箱式車底 盤，整體框架為高強度、高硬度鋼材料制成，有完善的 減震系統，車廂體采用雙后開門、單側拉門、廂體開窗。 改裝后，車廂內高1930mm，車廂內寬1850mm，車輛 總長7200mm ；底盤最低距地高度295mm ；發動機排量 4.25L，功率110Kw，滿載最高時速可達140km/h ；凈載 荷2645kg，滿載荷最大可達5990kg。

2.2 車體改裝技術

 整車分為駕駛區和實驗區兩部分，中間設置推拉窗的 隔斷。實驗區左側操作臺面選用耐腐蝕、抗氧化，且熱膨 脹系數小、不可燃實心理化板。臺板下布設水箱、供電等 輔助系統，實驗區右側安裝在線監測儀器。左右重量均衡 分布，車體右側為發電機艙門，安裝進口自鎖發電機滑道 （拉出與推進狀態鎖止），配備發電機，功率不小于3kw。

3 車載自動監測集成技術

3.1 采配水、儲水和反沖洗技術

 在車箱后側安裝自吸泵，外接采水軟管（PVC 或 UPVC），采水軟管帶濾網等過濾裝置，采水軟管正常使 用長度為30m，同時需滿足百米取水的要求，保證可以車 輛在橋上從河道里遠距離取水的需要。

 考慮到水樣分析要求，樣品經采集后分兩路進入儀器。 一路直接進五參數分析儀，多余水樣直接排出；另一部分 進入儲水箱，經靜置、沉淀后，供給高錳酸鹽指數、氨氮、總磷/ 總氮分析儀。儲水箱具備進水和出水兩路，分別由 閥門控制儲備用水或者是外排沖洗水。

 車廂內配置1 個60L 清洗水箱，在儀器測試完實際 水樣后，可根據需要設定手動或自動沖洗程序，實現對 CODMn、氨氮、TP/TN 儀器取水管路和采水管路的沖洗。

3.2 在線監測儀表選型

 考慮到車體的空間、儀器尺寸大小以及投入經費，結 合到太湖流域水質實際工作的需求，車載式水質自動站主 要配置水質五參數（pH、溶解氧、電導率、濁度、水溫）、 高錳酸鹽指數、氨氮和總磷總氮分析儀。監測儀器采用精 密性好，運行穩定的成熟品牌。

3.3 現場控制技術

 現場控制單元由工控機，PLC 和各種繼電器、接觸 器組成，采用RS485 總線控制和組態王開發技術。控制 系統操作界面簡單直觀，可根據用戶需求，設定工作周期， 啟動或關閉閥門、水泵和儀表，并根據閥門、水泵反饋的 信號判斷系統的狀態，定時采集儀器的測量數據和設備運 行狀態參數，保持與中心站實時通訊，向中心端發送數據 或接受中心端控制指令。

3.4 數據傳輸技術

 數據傳輸系統基于CDMA 無線數據通訊與傳輸技 術，按照江蘇省環境自動監測數據編碼要求，采用XML 的數據交換方式（XML 即可擴展標記語言，為Extensible Markup Language 的簡寫），實現監測結果實時傳輸，無 縫接入環境監測中心端（江蘇省太湖流域水環境監控系統 平臺），便于用戶現場或遠程訪問、查詢和統計。

3.5 中心監控端

 中心監控端支持多種通訊接入方式，將車載式水質自 動監測數據實時存入數據庫，同時對監測儀器下達控制指 令。監控端軟件采用方便客戶端瀏覽和查詢的界面，將自 動數據采集、數據有效性分析、遠程控制、有效數據入庫、 日常維護、數據管理、數據報表、信息發布、數據上報、 統計分析等功能有機的集成到一個軟件中，界面美觀，操 作方便。

4 輔助設施集成

4.1 供電單元集成

 供電系統由外接電源口，發電機、UPS 電源箱、蓄 電池組、電源控制板等幾部分組成。按照“分組供電、分 項設計、市電優先”的原則，共分為“ 照明供/ 用電區”“、儀 器供/ 用電區”（為固定在車內儀器、水質監測儀器、水 箱加熱器等設備供電區）、“空調供/ 用電區”3 個供/ 用 電區域。

 “儀器供/ 用電區”統一由市電或發電機通過UPS 供 電，市電以及發電機切換有自動控制裝置，發動機供電時， 市電同時接入，則UPS 自動打開市電接入端口，關閉發 電機電力接入端口。蓄電池組配置8 只12V、40Ah 免維 護蓄電池，在無市電或發電機未工作的情況下，后備電池 通過UPS 為系統設備提供電力。供電系統采用日本雅馬 哈發電機，輸出功率達5.5kW，可為全車設備在野外工作 時提供足夠的電量，保證全車設備的正常工作。

4.2 通風及空調系統集成

 通風單元由帶過濾器的新鮮空氣進氣口和實驗室排 氣扇組成，“實驗區”配頂置駐車空調（車載專用）， 空調 功率不小于2.0kW。車輛正常工作時，夏天車內氣溫可控 制在22℃以下；冬季寒冷氣候條件下，啟動電加熱裝置， 車內氣溫可控制在25℃以上。

4.3 其他

 其他輔助單元主要包括電子導航、GPS、外部車體照 明燈（頭燈，尾燈，旋轉警視燈，側燈），廢液收集裝置， 煙霧傳感器、輔助電加熱系統等，設計安裝時需考慮滿足 車輛快速導航、定位和作業要求。

5 應用情況

5.1 兼顧常規和應急，應急監測時可快速響應

 江蘇省太湖流域水系發達，河網交錯，水污染事件時 有發生。車載式水質自動站作為一個水質監測系統，它集 在線監測、遠程通訊傳輸與一體，具有完整性、獨立性和 流動性。平時作為水質監測站點之一，一旦污染事件發生， 可納入環境應急監測系統，作為環境應急監測系統的一部 分，可快速抵達現場，實現快速監測響應，形成流動車機 動跟進、實驗室全量分析的相互補充、相互配合模式，充 分發揮流動自動站、流動實驗室的功能。2010 年太湖藍 藻應急監測預警工作中，該車作為主要的巡測技術手段， 5 次赴太湖出入湖河道，定點和流動監測沿湖水質狀況， 跟蹤水體中pH、溶解氧、氮磷變化趨勢，在查找陸源污 染工作發揮重要的作用。

5.2 水質自動站質控巡查比對，提高數據精確性

 車載式水質自動站搭載先進的控制系統和在線監測儀 器設備，用于已建水質自動站的質控比對，通過對同一水 樣、同種儀器設備同時在現場的測定方式，進行質控比對， 查找系統誤差，分析誤差來源，對系統進行校準，以提高 自動站數據精確性。該車平時放在宜興陳東港水質自動站 院內，每月定期與沿湖水質自動站質控比對，一同進樣， 同步分析，通過兩套自動監測系統分析數據，結合標準物 質標定結果，制定太湖流域不同水期校準曲線，提高自動 站的測量精度，更好地為入湖總量監測和生態補償服務。

5.3 增強河湖巡測能力，彌補固定站點不足

 水質自動站建在主要交界斷面、出入湖河流和飲用水 源地等河流湖泊上，但仍有部分河流雖然較小，不滿足建 站條件，但水質監測斷面比較重要，這時車載式水質自動 站正好發揮作用，它彌補固定自動站在監測上的不足，為 水源地巡測，出入湖河流總量監測，水質綜合快速采樣、 分析，污染源綜合判斷能力提供保障。

6 結語

 車載式水質自動系統作為一種新的嘗試，將水質自動 監測站濃縮在車體內，實現水質自動采樣、連續分析、實 時傳輸，實現江蘇省流動水質自動監測的零突破，為國內 車載式水質自動監測系統建設和發展起到積極的探索和借 鑒作用。雖然監測指標還不夠全面，但隨著儀器制造技術、 系統集成技術的進一步發展，車載式水質自動監測系統將 越來越廣泛的用于水質監測事業中，為環境污染事故和環 境監測預警提供快速響應的現代化手段。

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