苗茁
水是生命之源和城市发展的命脉，人水和谐是和谐社会的重要内容，水资源的科学利用是城市可持续发展极为重要的支撑和保证。近几年，天津市政府加大对河道改造力度，市区内河道水质从感官上已经有了很大的改善，但天津市水环境状况仍不容乐观。为了更加科学、真实地反映水质状况，及时掌握水环境变化情况，建立健全水环境长效监管机制，增强水污染预报预警能力，促进天津市水环境改善，维护“清水工程”治理成果，结合天津市水环境水质管理现状和科学发展需求，在天津市城市排水监测站建立了水环境在线监测监控系统。
1、系统构成
天津市水环境在线监测监控系统旨在建立功能齐全、性能完善、设备先进、运行稳定的水质管理系统，主要包括在线监测监控中心、60个在线监测基站、在线监测监控软件平台。系统通过信息传输网络将监测基站的数据传输到在线监测监控中心，中心软件平台对数据进行接收、整理、分析、存储。几大部分各有侧重、相互补充，形成完整统一的水环境在线监测监控系统，如图1所示。
天津市水环境在线监测监控系统将采用监测监控中心—基站模式。在线监测监控中心根据国家标准规范，建设完整的水环境在线监测监控系统，包括远程视频监控系统、基站信息录入系统、大屏显示系统、网络及安全系统、数据存储备份系统、监测监控中心软件平台、Web基础应用管理系统等。基站自动监测设备采集的原始数据，通过相关的传输网络传至监测监控中心的应用软件系统平台，对安装了在线监控设备的点位实时水质情况进行自动监测。在线监测基站与监测监控中心之间通过有线、无线网络进行数据信息和视频图像的传输。中心内部建立局域网络，为多层次的数据应用提供媒介，并且建立与市水务局、环保局、排水处、水文站等部门互联的专有网络传输通道。
2、在线监测监控中心
在线监测监控中心设立在国家城市排水监测网天津监测站。在线监测监控中心是在线监测监控系统的控制、显示、管理中心，包括会商中心、中央控制机房及其它配套功能室等。其主要建设内容包括中心大楼内外檐拆改，主体加固，楼内外装修等土建施工及配套功能室的系统硬件建设。
应急监测系统是在线监测监控系统不可或缺的一部分。该系统备有应急监测车和完善的实验室设备，对重点污染源监控点进行巡查式流动监测。作为在线监测系统的流动基站，应急监测系统可对未设置固定监测基站地域进行现场应急监测。
3、在线监测基站
在线监测基站遵循“采水顺利、预处理科学、检测仪器精准、数据及视频传输畅通”的原则，实现具有代表性水样的在线监测数据、现场情况的传输和上报，并对突发性水污染事故的污染因子进行全面、及时的预警监测。本项目在全市范围内共选择具有代表性的河道断面、重点泵站及市区污水处理厂建立60座在线监测基站。每个在线监测基站都是一套独立完整的水质在线监测系统，主要由6个单元构成，包括采水单元、配水单元、预处理单元、分析仪器单元、辅助设备及监测用房。
基站分为河道、泵站、污水厂3种类型。为了保证水质在线监测系统监测范围的全面性，中心城区一二级河道上均设立了在线监测基站。泵站水质监测基站设立在排水系统终点及重点泵站。中心城区的5座污水处理厂的进、出水口分别设立了在线监测基站。此次项目共设60座在线监测基站，其中河道39座、泵站11座、污水处理厂10座。
监测项目的选择对于在线监测基站的建设至关重要，它不但决定了在线监测基站的建设投资规模，而且关系到日后对水体的长期评价。本项目确定的监测参数如下：河道监测项目为COD、氨氮、总磷、溶解氧；泵站监测项目为COD、氨氮、总磷、流量；污水处理厂监测项目为COD、氨氮、总磷、流量。
4、在线监测监控软件平台
在线监测监控软件平台负责对监测信息进行存储、分析处理、发布和应用，能够对水质情况实施24h监控，自动采集数据、自动传输数据、自动处理及分析数据。
在线监测监控软件平台是集成水质应用软件与水质监测设备、网络软硬件系统等形成的一套高效数字信息化系统。系统与监测站管理工作紧密结合，提供对水环境水质的动态监测、预警的查询和统计，实现对水环境水质模拟分析和变化趋势分析的综合管理、对污染控制和水环境决策指挥的有效支撑等。系统实现在线监测与传统化验室检测的结合，优势互补，形成合力，对全面提升监测能力和水平是有效的促进。其软件系统有如下3种功能。
4.1实时数据监测分析系统实时对数据进行监测和分析，按照相关标准对数据进行标识，按照数据的相关性如河道的上下游、污水处理厂的进出水等进行深入分析，能够为水质变化趋势和科学核定排污量提供依据，为实现污染物减排服务，如图2所示。
4.2视频图像浏览及存储系统对视频图像进行远程浏览及存储，并能实现视频画面集中显示及其与参数叠加功能，如图3所示。
4.3与化验室检测数据全面比对分析系统可以对化验室数据和在线监测数据进行全面比对分析，科学、真实地分析水质变化原因，使水务管理部门能够及时准确地掌握水质状况，为加强水环境管理提供有效的监督手段。
4.4质量控制系统实现对现场端设备标样核查和加标回收率数据的采集和分析功能，并能对系统及设备的运行日志进行分析和管理，保证在线监测基站的监测数据有效、可靠。
5、系统应用
5.1手机版应用手机版应用软件的建立和应用，打破了只能在单位电脑查看数据的局限，对系统授权的手机和操作人开放应用，使系统查询不受时间和空间的限制。
5.2河道调水为保证河道景观和排沥的双重要求，天津市一二级河道需要适时调水。天津市水环境在线监测监控系统中的河道水质数据为一二级河道的调水工作提供了重要依据，保证了市区景观河道调入水体水质符合要求。
5.3水质监督考核截至目前，全市60余座污水处理厂已有40个点位水质在线监测设备无缝接入该系统。这些污水厂进出水的COD、氨氮、总磷等水质在线监测指标及减排效果已经成为重要的监督考核依据，在行业管理中发挥了重要作用。
6、结语天津市水环境在线监测监控系统提供对水环境水质的动态监测、预警的查询和统计，实现对水环境水质模拟分析和变化趋势分析的综合管理和对污染控制、水环境决策指挥的有效支撑等，能够切实提高天津市水环境水质管理综合能力和管理水平，对促进天津市水资源高效配置与利用、实现天津市水环境和生态环境的可持续发展十分必要，对天津市经济社会的可持续发展也具有重要意义。
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在当前如火如荼的智慧城市建设中，智慧水务是其中重要的组成部分。多年来，深圳市水务科技有限公司一直致力于利用信息技术实现对水资源的高效利用，同时结合公司在水质预警、自动化机械、安防监控等领域丰富的经验，先后开发出智慧水务移动终端、智能调度管理系统、管网漏损分析系统、客户服务信息系统等一系列解决城市供水、排水、污水处理、水厂监测等环节的产品，逐步形成一套拥有自主核心技术的智慧水务整体解决方案，帮助水务企业打破企业内部乃至行业上下游的“信息孤岛”难题，实现对生产、监管、运营、服务等业务环节的高效管理，从而为智慧城市建设增添助力。
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