黃美杰

[摘? ? 要]伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在人類社會發(fā)展中，水污染問題變得越來越嚴(yán)重，水質(zhì)問題引起人們的擔(dān)憂。因此，在汽車涂裝生產(chǎn)階段中，前處理電泳工序的用水狀況越來越差，需要采用相應(yīng)的技術(shù)手段來對水質(zhì)的安全狀況進(jìn)行測定，以便能夠及時準(zhǔn)確地了解水質(zhì)狀況，及時采取相應(yīng)的對策進(jìn)行保護(hù)與解決，從而為電泳工序提供良好的用水，進(jìn)而滿足電泳工序用水的需求，以此來促進(jìn)我國汽車涂裝生產(chǎn)的長久持續(xù)的發(fā)展。因此，本文以自動檢測水質(zhì)數(shù)據(jù)為目標(biāo)，對相應(yīng)的處理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計和研究，以供參考。

[關(guān)鍵詞]水質(zhì)自動化檢測;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng);設(shè)計與實現(xiàn)

[中圖分類號]X832 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]With the development of economy and the development of human society， the problem of water pollution is becoming more and more serious. Therefore， in the automobile coating production stage， the water condition of pre-treatment electrophoresis process is getting worse and worse， we need to use the corresponding technical means to determine the safety status of water quality， so as to timely and accurately understand the water quality status， and take the corresponding countermeasures to protect and solve， so as to provide good water for electrophoresis process， and then meet the water demand of electrophoresis process In order to promote the long-term and sustainable development of automobile coating production in China. Therefore， this paper takes the automatic detection of water quality data as the goal， and designs and studies the corresponding treatment system for reference.

[Keywords]water quality automatic detection; data processing system; design and implementation

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 采水單元

自動采集是主要的采水單元功能，其主要負(fù)責(zé)水泵管路以及供電系統(tǒng)等作用。在進(jìn)行具體搭建時，需要做好與環(huán)境的結(jié)合，并對各種影響因素的考慮，所以如果條件不同，那么相應(yīng)的檢測方法也有所不同。

1.2 配水單元

針對配水單元來說，需要對實際檢測階段存在的問題進(jìn)行考慮，通過對相關(guān)裝置的選擇，來做好對水樣的預(yù)處理。在檢測水樣之前，首先需要做好對內(nèi)部試管的沖洗，使樣品能夠具有準(zhǔn)確性，此外，還需要做好對水樣中所含有的工業(yè)水、各工藝水槽循環(huán)水質(zhì)存在雜質(zhì)及漆渣、鐵粉等的過濾工作，在綜合判斷水的渾濁度的過程中，需要結(jié)合水量及過濾階段所獲得的雜質(zhì)重量判斷。在預(yù)處理階段采用不同的步驟對項目進(jìn)行檢測[1]。

1.3 分析單元

分析單元涉及到了自動水質(zhì)分析儀以及水質(zhì)測量儀器等主要設(shè)備，目前，其具有檢測水溫、電導(dǎo)率以及渾濁度等功能，能夠使設(shè)備成本得到有效降低。能夠自動地對量程進(jìn)行分析和轉(zhuǎn)換，即使所處的環(huán)境較為復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制功能依然不會受到影響，使設(shè)備具備了更強(qiáng)的實用性。通過對數(shù)字接口的配備，能夠使服務(wù)器通過不同的方式接收到采集所獲得的數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)傳輸單元

相關(guān)數(shù)據(jù)在經(jīng)過分析單元的自動處理后，能夠通過數(shù)據(jù)傳輸單元向服務(wù)器端進(jìn)行傳輸。由于站點類型有許多，因此需要應(yīng)用不同的方式來進(jìn)行傳輸。主要涉及到的傳輸技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)和GSM。在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，通過對互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，在速度和穩(wěn)定性方面有著一定的優(yōu)勢，然而其需要以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)，通常來說，其使用環(huán)境需要在固定檢測點，以便于對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行搭建。GSM傳輸技術(shù)在靈活性以及便捷度方面有著一定的優(yōu)勢，并且對信號進(jìn)行了大范圍的覆蓋，在采用移動式分析儀時，或是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境難以搭建，或需要較高的搭建成本時較為適用。

（1）小型自動多參數(shù)分析儀。該儀器的組成為一臺或多臺，其特點是在水中能夠進(jìn)行直接測量，系統(tǒng)有著較高的靈活性以及便捷性。此類檢測站出于便捷性的考慮，通信主要是由GSM模塊實現(xiàn)的，只需要通過對大型監(jiān)測站點的建立就能夠?qū)崿F(xiàn)對部分關(guān)鍵點的檢測，并且通過互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對其的傳輸。

（2）固定式子站。固定式子站大多應(yīng)用于重點防護(hù)區(qū)，且需要進(jìn)行大面積、多項目的檢測，所以有著較大的數(shù)據(jù)量，配備了多個機(jī)房，通常的傳輸方式為互聯(lián)網(wǎng)。

（3）流動式子站。最為便捷的就是流動式子，因此也有著較高的成本。目前最為常見的就是人工數(shù)據(jù)記錄法，需要較大的人力成本，并且數(shù)據(jù)無法得到及時，簡便的處理。GSM傳輸技術(shù)是其最常見的通訊方式，并且能夠進(jìn)行實時的移動[2]。

1.5 PLC系統(tǒng)

（1）導(dǎo)電率檢測器輸出4～20 mA的模擬信號，通過控制盤的PLC，在觸摸屏上顯示導(dǎo)電率。

（2）監(jiān)控導(dǎo)電率的値，在設(shè)定值以上時，打開極液槽排水電磁閥。排水后，打開送水電磁閥，補(bǔ)加純水，降低電的傳導(dǎo)率，這樣來管理導(dǎo)電率。

（3）檢測到導(dǎo)電率異常，輸出「極液導(dǎo)電率高異?！埂ⅰ笜O液導(dǎo)電率低異?！箞缶?。

（4）在槽體和補(bǔ)水管分別安裝參數(shù)傳感器和電磁閥，通過PLC控制實現(xiàn)精準(zhǔn)補(bǔ)水調(diào)節(jié)參數(shù)。

1.6 GOT監(jiān)控畫面

GOT監(jiān)控畫面見圖2。

2 如何檢測水質(zhì)

2.1 采集水樣的工序

需要以水樣為基礎(chǔ)，采集pH值、硫化物以及油類等重點信息。在進(jìn)行采集時，尤其需要注意采集的容器中是否具有溶解氧以及BOD等必備物質(zhì)。此外，需要以此類項目的檢測為基礎(chǔ)，同時對水文信息和氣象信息進(jìn)行測定，以此來為信息的采集和登記工作提供便捷[3]。

2.2 保存水樣

2.2.1 保存水樣的要求

在保存水樣的過程中，需要注意水樣之間是否會出現(xiàn)理化反應(yīng)，還需要關(guān)注各成分在水樣中是否相互分離，并且所有成分都是不可或缺的部分。

2.2.2 選擇容器

在對容器進(jìn)行選擇的過程中，需要關(guān)注容器的性能是否穩(wěn)定，以此來是主要的水質(zhì)成分能夠免于被吸附。其次，在選擇容器的過程中，還需要注意所選的材料容器成分必須要是單一的，因此，此類容器適用于各個領(lǐng)域。

2.2.3 保存樣品的時間

通常來說，樣品不宜過長時間的保存。例如，污水樣品只有48 h的保存時間。而清潔水樣的保存時間要小于72 h，如果是嚴(yán)重污染的水樣，其保存時間也要在12 h之內(nèi)。上述所講的這些水樣的運(yùn)輸時間，也不能超過1 d。此外，在保存水樣時主要將化學(xué)制劑以及還原劑等添加到了水樣中，以此來實現(xiàn)對其的冷凍或冷藏[3]。

2.2.4 分解水樣

水樣的分解主要是對樣品當(dāng)中的有機(jī)物以及價態(tài)元素等進(jìn)行溶解和氧化，從而使水樣當(dāng)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無機(jī)化合物。因此工作人員需要注意的是必須保證溶解的過程清晰透明，并且溶解物能夠進(jìn)行相應(yīng)的沉淀。關(guān)于水樣分解具體的操作工序為：首先，在爐內(nèi)對水進(jìn)行加熱時需要采用白瓷或蒸發(fā)皿作為載體，如果水樣經(jīng)過加熱后只剩下了殘渣，那么就說明已經(jīng)從水樣中分解出了有機(jī)物，接著就需要對殘渣采用冷卻處理，需要用到2%含量的HNO3，最后在測定濾液樣品時采用過濾的方式。

3 水質(zhì)檢測工程中質(zhì)量的控制措施

對檢測質(zhì)量進(jìn)行控制可以有效地確保檢測數(shù)據(jù)的真實以及合理性。對于質(zhì)量檢測可以采取可靠準(zhǔn)確的技術(shù)手段。當(dāng)采用某種分析方法對水質(zhì)進(jìn)行檢測時，其實驗過程要經(jīng)過多次的反復(fù)，以免產(chǎn)生誤差。與此同時還需要通過下設(shè)空參值以及校準(zhǔn)曲線等其他的措施，以此來提高樣品檢測的精確度，從而保證數(shù)據(jù)的真實可靠性。

3.1 全過程對比參照

在本實驗當(dāng)中，主要選用水來作為樣品的替代，運(yùn)用相同的操作過程，以此來對兩者進(jìn)行相應(yīng)的對比。其中對于測定結(jié)果的檢出限以及測定結(jié)果的變化主要依據(jù)是空參值的大小。需要注意的是在實驗當(dāng)中使用的儀器以及實驗器皿等都需要進(jìn)行嚴(yán)格的測定與控制，以此來保證測試樣品的實驗結(jié)果。

3.2 校準(zhǔn)曲線的控制措施

校準(zhǔn)曲線一般是用來測定反應(yīng)物濃度與其測量儀器之間的曲線關(guān)系的措施。校準(zhǔn)曲線分析方法的使用首先需要校準(zhǔn)樣品信號值，并且根據(jù)校準(zhǔn)后之后的樣品含量或者濃度來對校準(zhǔn)曲線進(jìn)行確定。因為校準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)確性會直接對分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。目前在水質(zhì)檢測當(dāng)中，主要運(yùn)用的方法為校準(zhǔn)曲線分析法。將校準(zhǔn)曲線措施應(yīng)用在水質(zhì)檢測過程當(dāng)中時，校準(zhǔn)曲線的繪制最少需要5個濃度點[4]。

3.3 選擇先進(jìn)性的技術(shù)與設(shè)備

在檢測水環(huán)境的過程中，通過對其的管理，能夠使水環(huán)境達(dá)到理想的質(zhì)量，因此，需要為檢測工作配備專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備，在利用此類技術(shù)和設(shè)備后，能夠獲取到精準(zhǔn)度更高的檢測數(shù)據(jù)，然后再檢測水環(huán)境的質(zhì)量，以此來獲取科學(xué)度和精準(zhǔn)度更高的水信息和相應(yīng)的依據(jù)，促進(jìn)水污染的良好防治。通過對水環(huán)境及其各種污染物質(zhì)情況的檢測，能夠促進(jìn)環(huán)境防治目標(biāo)的實現(xiàn)。由于水環(huán)境具有多樣化的檢測對象，因此檢測污染物不變的情況下，通過對各類型儀器設(shè)備的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同技術(shù)的檢測。水環(huán)境能否得到高質(zhì)量的檢測，與檢測技術(shù)及檢測精密度有著密切的關(guān)系。所以，想要使水環(huán)境能夠得到高質(zhì)量的檢測，就需要采用具有先進(jìn)性以及高效性的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行檢測，需要對現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行更強(qiáng)有力的開發(fā)，以此為前提，能夠使水環(huán)境得到高質(zhì)量的檢測管理。

3.4 對專業(yè)團(tuán)隊的構(gòu)建

在對水環(huán)境進(jìn)行質(zhì)量檢測的過程中，需要對理論和實踐進(jìn)行重點的結(jié)合，需要從布局、樣品采集以及儀器等方面對水環(huán)境進(jìn)行檢測。檢測此類內(nèi)容的人員不僅需要具備良好的素質(zhì)，并且需要采用專業(yè)的檢測理論，并進(jìn)行專業(yè)的實踐操作，以滿足檢測要求。想要使水環(huán)境能夠得到滿足具體要求的檢測，就需要對檢測人員的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)，檢測人員需要參與各種培訓(xùn)活動，以一體化為目標(biāo)，對理論、培訓(xùn)以及實踐考核進(jìn)行結(jié)合，以此來為水環(huán)境檢測提供基本的質(zhì)量保證。此外，需要以人才培養(yǎng)為目標(biāo)，建立完善的機(jī)制，如果其內(nèi)容的專業(yè)性能夠與水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)相符，就能夠開始檢測水環(huán)境質(zhì)量，并且能夠作為基礎(chǔ)，為水環(huán)境檢測提供相應(yīng)的質(zhì)量保障。此外，還需要從節(jié)能方面對檢測著進(jìn)行更強(qiáng)有力的培訓(xùn)，站在業(yè)務(wù)水平以及職業(yè)道德的角度進(jìn)行思考，以此來保障水環(huán)境檢測質(zhì)量管理工作，能夠得到更好的實施。

4 結(jié)束語

目前水質(zhì)的安全衛(wèi)生問題已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注，為了滿足人們對飲水的高質(zhì)量需求以及工業(yè)發(fā)展對高質(zhì)量水質(zhì)的需求，可以在自動檢測技術(shù)的基礎(chǔ)之上，對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)，其不僅可以有效的提高檢測速度，還可以準(zhǔn)確地判定出水質(zhì)當(dāng)中所含有的多種成分種類以及含量。因此，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中通過對自動檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地加快我國對于生活用水及工業(yè)用水水質(zhì)衛(wèi)生檢測的進(jìn)程，提高用水檢測質(zhì)量，從而促進(jìn)我國各用水水質(zhì)衛(wèi)生檢測朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊薇薇.地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)及其建設(shè)中的若干問題[J].環(huán)境與發(fā)展，2018（1）：167-168.

[2] 熊四昌，周赟濤.基于嵌入式的移動圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2018（4）：82-84，96.

[3] 胡文娟.關(guān)于影響環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的主要因素分析及相應(yīng)對策探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（23）：80，82.

[4] 李金平，張勝.水質(zhì)分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].航空計算技術(shù)，2006，36（2）：47.

[5] 趙小強(qiáng)，陳升偉，張朋波.基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2015，23（11）：3627-3630.