基于顺序注射的水质多参数在线监测系统设计

针对水质监测的预警、预报、溯源的数据量少，建设费用和运维成本高的问题，文中基于顺序注射技术，融合紫外分光光度法的水质检测原理，提出一种微试剂水质多参数在线监测系统，结合模块化布局设计，实现系统的小型化、自动化和智能化。基于故障树分析法建立水质检测过程故障诊断专家系统，实现水质在线监测系统自主故障诊断，减少因故障导致的经济损失，降低运维成本与人员需求。相比于传统的水质监测设备，微试剂水质多参数在线监测系统可同时检测总磷、总氮、高锰酸盐、氨氮等参数，监测仪体积小，长×宽×高为560 mm×420 mm×700 mm，试剂用量小于3 mL，仪器峰值耗电量为4.8 W·h/次。以总磷、氨氮、高锰酸盐为研究对象进行实验，结果表明，所设计监测系统测量精度高、线性度良好，相关系数≥0.989 8，重复性的相对标准偏差（RSD）≤2.552%。微试剂水质多参数在线监测仪符合水质在线监测设备的技术要求，具有应用价值，可为在线监测仪研究提供一种新的设计思路。