湖南力合说明书.docx

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湖南力合说明书

二、说明书

1、COD在线分析仪说明书

污染源在线监测系统-CODCr

LFCOD-2002

——说明书

湖南力合科技发展有限公司版权所有

注意事项

●仪器在运行过程中，禁止非法断电！

禁止拔插通讯口！

●严禁非专业操作人员对系统进行设置！

●维护或维修硬件前务必断开电源。

●仪器内部软管及接头如有破损或液体泄漏应立即停机清理，并更换破损软管。

●仪器在规定的维护周期内应对各软管、玻璃件进行检查。

●严禁排气管浸没于液体中！

●废液应及时进行处理！

禁止废液管浸没于液体中！

●试剂用完时必须及时更换或添加，禁止仪器无试剂运转！

●仪器工作用的试剂具有腐蚀性，更换时应严格按照相关操作规程进行操作。

●蒸馏水应符合实验纯水三级水的质量指标（25℃下电导率≤⒌0μS/cm）。

●不同浓度废水的实际水样比对试验，实验室在进行人工分析时，应适当调整重铬酸钾浓度，否则会造成测量偏差。

●消解液浓度如与仪器工作曲线标定时有较大变化，应重新标定工作曲线。

警示标志

强电提示标志，一般粘贴在产品外壳或隔板上，表示该处存在电击危险，只有具备进行带电操作资格的人员才可以进行操作或维护。

提示信息标志，请参照说明书或维护手册进行操作。

试剂提示标志，表明存在化学危害风险，只有经过培训具有操作资格的人方可进行化学药品处理或进行仪器试剂更换。

高温提示标志，表示此处可能较热，小心接触

接地标志，表示该处为接地保护位置。

防静电标志，该标记一般在电路板上，表示抗静电差，请注意防静电接触。

本系统规格若有更改，恕不另行通知！

第一章：

产品概述

1.1产品特性

污染源在线监测系统-CODcr是湖南力合科技发展有限公司为监测污水排放而研制开发的专用在线分析仪器系统，系统采用Windows作为运行平台，集取水、水样预处理、分析、传输、控制于一体，具备灵活的扩展能力，可同时接入流量计、pH计，NH3-N等其他监测仪表。

本系统主要特点有:

●可视化触模屏操作。

●采用中文WINDOWS作为运行平台。

●具有高灵敏度光度检测器和高精度红外液位检测器。

●具有缺试剂报警功能。

●具有先进的水样预处理装置（ZL03248641.3）。

●等时、等量两种采样方式可选。

●0mg/L～100mg/L、0mg/L～300mg/L、0mg/L～1200mg/L、0mg/L～3000mg/L四种量程可选。

●可根据实际水样中CODCr浓度自动切换至最佳测定量程。

●可存储、查询至少20年的历史数据。

●10.4英寸液晶屏显示（640*480）。

●ADSL（宽带）、GPRS、CDMA三种远程传输方式可选。

1.2主要用途及适用范围

污染源在线监测系统-CODCr主要用于实时监测市政生活污水，企业排放污水的化学需氧量，配置少量外围设备即可独立完成取水分析，数据传输等功能。

1.3测试原理

基于国家标准GB11914-89的分析方法，以K2Cr2O7为氧化剂，在强酸性的条件下，采用密闭微波消解方式消解样品，在470nm处测量溶液的吸光度A,由A查询工作曲线，计算水样中的CODCr浓度。

1.4测试分析主要部件构成及作用

●主控电路：

以工控机为核心，控制各功能模块，完成整个功能的实现。

●PCI控制卡：

由软件系统控制，实现系统外设接入及控制功能。

●电源模块：

提供各电路的工作电源。

●继电器控制模块：

实现信号的隔离及弱电和强电之间的转换。

●光电信号检测模块：

采用进口光敏检测元件及高性能的放大芯片组成光信号检测电路。

●键盘及显示模块：

采用10.4英寸液晶显示屏和触摸屏实现人机交互操作。

●柱塞泵：

实现各种试剂、样品蒸馏水的定量采集。

●电磁阀：

管路通断或流动方向控制。

●多歧阀：

采集不同液体时的管路切换。

1.5正常工作条件

●工作温度：

额定工作温度为5℃～35℃；极限工作温度为0℃～40℃。

●相对湿度：

≤90%RH。

●电源电压：

交流220V±10%。

●电源频率：

50Hz±1Hz。

1.6技术参数

项目

性能

水样前处理装置

自带采水、免维护穿滤装置，自动完成取水

扩展接口

具有模拟数字信号接入接口

显示

10.4英寸液晶显示屏（640*480）

测量范围

0mg/L～5000mg/L

测量周期

35min

精密度

重现性：

±5%

零点漂移

±5mg/L

量程漂移

±5%

准确度

标准样品相对误差：

±10%

MTBF

≥1440h

第二章：

安装、调试

2.1安装条件与方式

●仪器必须安装在室内，保证室内空气流通良好，并要求室内防潮，防尘；

●仪器的外型尺寸为：

长*宽*高：

600mm*600mm*1550mm；

2.2安装注意事项

●建议使用380V三相四线供电；

●仪器在安装过程中，要保证仪器机箱接地良好；

●应将水样预处理装置调试到合适的供水压力，保证取样水位在仪器选择阀以下垂直距离0.6米以内，采样管长度在2米以内；

●按照《试剂配制手册》制备仪器用试剂并装瓶，依据本说明书“附件一仪器管路图”将仪器试剂采集管和废液管插入相应的试剂瓶中；

●开机前确认所有外部电气电缆线已被正确连接。

2.4调试

●检查仪器机箱是否接地良好；

●检查仪器开机后是否处于正常等待状态；

●进行仪器通水试验，检查管路的密封性；

●检查试剂是否配制齐全；

●检查仪器内是否存储有标线，如果没有，必须按照本说明书第四章中标定步骤校标；

●如果需要系统自动取水，请检查“系统设置”中是否设置为自动取水模式。

注意：

请在本公司技术人员的指导下进行仪器运行前调试。

2.5仪器试剂制备

只有专业的化学分析人员才能进行试剂配制，详细试剂配方将会在调试时进行相关培训，并且配制试剂时要穿防护衣。

配制试剂所用到的蒸馏水和相关器具在无特殊说明的情况下符合一般分析测试的要求即可；用到的试剂无特殊说明为分析纯。

以下为仪器上使用的5种试剂：

2.5.1蒸馏水B

按GB11914-89方法制备不含还原性物质的蒸馏水。

2.5.2标准溶液A

主要成分为邻苯二甲酸氢钾，CODCr值为100mg/L。

2.5.3掩蔽剂E

主要成分为硫酸、硫酸汞。

2.5.4消解液D

主要成分为重铬酸钾、硫酸、催化剂。

2.6废液处理说明：

该仪器废液为强酸性液体，含有Ag和Cr6+等重金属离子，可用高密度聚乙烯类塑料桶收集，一般进行集中处理，处理方法：

在10升废液中加入30克NaCl，充分搅拌，使其生成AgCl沉淀，静置12小时以上，倾出上清液并在分离出的上清液中加入15~20克FeSO4·7H2O，以还原过量的Cr6+，充分搅拌后加入约1600克NaOH以中和过量的H2SO4，调节pH值为8~9。

再加入40克Na2S·9H2O，使Cr3+、Fe3+、汞等共沉淀。

沉淀完全后，上清液直接排放。

请将残渣做危险废物处理。

2.7危险试剂说明

2.7.1危险试剂

仪器上使用危险试剂有：

硫酸、硫酸汞和重铬酸钾。

2.7.2急救措施

●如与皮肤接触，立即用大量清水冲洗皮肤；

●如进入眼睛，立即用大量清水冲洗，然后送医院处理。

2.8日常试剂消耗

消耗品

测定频次

消耗量

消解液

次/4h

900ml/15天

掩蔽剂

次/4h

200ml/15天

蒸馏水

次/4h

5L/15天

第三章：

初次运行配置

3.1启动系统

配置区

插好电源，打开电源开关，仪器自动运行内置的Windows操作系统，并启动污染源在线监测系统程序。

启动成功后系统主界面见图3-1。

图3-1

主界面主要是用来显示系统运行的实时信息，包括测试区、配置区、扩展区、状态区、日志区五大区。

●测试区：

该区主要是在测试的过程中，以进度条的方式，实时的显示当前的测试进度，使现场维护人员、工作人员可以非常方便的了解系统的测试情况。

同时提示下次测试时间并在测试完成后显示测试结果。

如果不在测试状态，该区将显示最新浓度值。

●配置区：

这个区主要用来展示系统运行过程中的关键配置和实时的运行状态信息，使我们能够对系统的配置信息一目了然，不进行任何操作即可以知道本系统的重要设置信息，了解系统的当前运行流程的准确性。

●扩展区：

主要是用来显示外接的仪器信息，默认有五个监测参数，我们约定最后一个用来显示流量信息，第一个数据表示瞬时流量，第二个数据表示累积流量；其他的四个参数根据实际的情况来设置，可以是数字信号或模拟信号。

●状态区：

是用来显示系统当前的运行状态以及管路的运行状态。

●日志区：

将运行过程中的各个关键步骤记录下来，这样非常方便维护人员进行问题的跟踪和分析。

界面下方的“管理登陆”、“数据查询”、“日志查询”、“运行设置”、“通讯设置”、“曲线管理”“系统维护”等功能按钮是整个系统的控制中心，通过这些按钮，可以完成整个系统的查询和配置工作。

详细内容将在下节介绍。

3.2管理登录

为了保证系统的安全性，污染源在线监测系统提供了两种操作模式：

管理模式和浏览模式。

系统自动引导进入时，即为浏览模式，用户只能进行简单的数据查询和日志查询操作，而不能对系统的设置信息进行更改，也不能维护系统；而在管理模式下，这些选项用户均可以直接操作，比如对系统的运行参数进行配置、对系统进行标定等；

点击主界面上的“管理登录”按钮，即打开如图3-2所示登录界面：

图3-2

系统采用触摸屏作为主要输入设备，因此，在需要输入的地方，界面提供了一个“键盘”按钮，点击后即可打开一个小键盘，如图3-3所示：

图3-3

输入正确的管理密码后，系统即进入管理模式了，主界面上的“管理登录”按钮也会相应的变为“退出登录”。

点击“退出登录”则管理模式切换至浏览模式。

注意：

Ø系统出厂的默认密码为“911456”，为保证系统的安全性，建议用户初次运行时即进行密码的更改。

Ø系统的很多硬件设备都是独占使用的，因此，为了保障一个完整的测试周期及避免造成流程紊乱，在系统进行测试的过程中用户是不能进行设置和维护的。

Ø在完成设置和维护操作后，请点击“退出登录”退出管理模式以保证系统的安全性。

Ø在浏览模式下，用户无权使用“运行设置”、“通讯设置”、“曲线管理”、“系统维护”功能，在行使该四项功能时，系统会弹出如下图所示的提示信息：

图3-4

3.3运行设置

运行设置是保障系统正常运行的基础，各站点的现场情况不同，系统的设置信息也会不同。

主要包括：

系统设置、集成设置和扩展设置三大部分，该三项功能在下节介绍。

点击主界面上的“运行设置”按钮后，将弹出如下图所示界面。

图3-5

系统采用触摸屏的操作方式，用户可通过手指直接点击所要设置的功能的相应图标来完成功能选择。

3.3.1系统设置

系统设置强调的是整个系统在运行时使用的关键参数，其直接影响到系统能否按要求正常的工作，因此，建议用户在本公司技术人员指导下进行设置。

系统设置主要包括测试参数设置、微波消解设置、密码修改及随系统运行的设置四大块，点击“运行设置”界面上的“系统设置”后，将进入如下图所示的界面：

3-6

3.3.1.1测试参数设置

●系统按照设置自动周期测试：

此参数主要标识的是系统在运行过程中的主动性，一般应选择此项，即系统会根据用户所指定的条件，定期的自动引导系统并带动外接设备进行测试；否则，系统不会自动引导测试，必须由用户来指示操作，如在发出紧急监测、标定仪器、维护仪器时使用！

注意：

当需要系统自动运行时，必须选择此项！

●系统自动完成取水：

即水样必须经过穿滤装置进行预处理后，系统才启动仪器测试，一般应选择此项。

当需要手动进行仪器性能测试时，如测试仪器精密度、准确度等，可不选此项，即跳过水样预处理。

注意：

如果选择了自动取水而没有设置自动测试则系统处于集成控制模式，可通过232接口接受其他系统的控制！

●系统启动时初始化：

当本系统重启后自动进行初始化，以避免系统的非正常中断（如断电等）给下次测试结果带来影响，建议选择此项。

●监测数据自动上报：

将系统监测到的数据即时上报到中心站，建议选择此项。

在“通讯设置”中可查询上报数据的地址。

●根据测量结果自动切换量程：

若选择此项，系统将根据仪器测量结果自动切换至最佳测量范围。

3.3.1.2电热消解设置

此项功能主要是为了保障消解的完全性而设置的，主要包括两个参数：

消解温度和持续时间。

消解温度是试剂消解的最高温度，持续时间是指消解的时间，这些参数在仪器出厂时均已设置好，用户一般不需要调整，如有必要，务必在本公司技术人员指导下进行操作。

3.3.1.3密码修改

修改系统的管理登录密码，这主要是基于安全性而设置的，为了防止他人修改设置，请定期更新密码。

3.3.1.4模拟输出设置

即4-20mA模拟信号输出所对应的COD最小最大浓度的设置。

3.3.2集成设置

集成设置直接影响系统采集水样的可代表性，其包括：

监测模式设置、定容设置和清洗设置三大块。

在“运行设置”中选择了“集成设置”后，即进入了如图3-7所示的设置界面：

图3-7

3.3.2.1监测模式设置

监测模式包括等时模式、等量模式和瞬时模式三种。

●等时模式是指以固定时间（单位：

分钟）为采样周期来完成水样的采集，如图4-7，我们设置为120分钟，即表示，每隔120分钟，我们会完成一个水样的采集；

●等量模式是指以固定水样排放量（单位：

立方米）为采样周期完成一个水样的采集，其适用于安装了流量计的站点；

●瞬时模式是指在测试流速达到设定值时，在很短时间内，采集一个样品，同时在设定的“测试周期”，系统采集到的流速数据不再作为下次瞬时采样的依据。

其适用于安装了流量计的站点；

●在等时模式和等量模式下，又分持续定容和间隔定容两种方式，持续定容即连续采样，间隔定容是将每一个采样周期等分为10次来采样即混合采样，间隔定容适用于在采样周期内水样中CODCr浓度变化较大的情况。

3.3.2.2定容设置

●系统工作泵个数：

当系统仅配置一个泵时，选择单水泵；否则选择多水泵。

●排管路旧水持续时间：

为了保障系统每次所采集的水样的代表性，系统在每次测试前均会进行管路旧水的排放，此项需根据现场管路的实际情况设定。

●定容持续时间：

即抽水样至定溶池的持续时间，应保证水样从溢流口排出，该设置须根据现场实际情况设定。

●进样排样时间：

为了保证水样流放完全，可根据现场情况设定。

3.3.2.3清洗设置

为了延长管路的使用寿命，系统可设置为定期清洗穿滤装置和取水装置。

●每测试多少次清洗一次：

在此指定清洗的频度。

●清洗滤芯的时间：

清洗滤芯的持续时间，根据现场水质实际情况设定。

●清洗外管路时间：

清洗外管路的持续时间，根据现场水质实际情况设定。

3.3.3扩展设置

图3-8

扩展设置是为接入其他外接仪器仪表而设计的，在系统初次运行时，一般均已设置好，系统预留了4个通道，当用户需要增加外接设备时，应在此重新设置。

●设备编号：

预留的４个外接设备通道的编号，设置好后，在主界面扩展区上将对应显示监测项目名称。

●信号类型：

包括232/485信号、4～20mA模拟信号和无信号三种类型，根据接入的设备的不同输出方式进行选择，注意:

如果该通道未接入设备，在此项必须选择“无信号”。

●基本信息：

是接入设备的详细信息，包括监测项目、生产厂家和设备单位。

●232/485设置信息：

如果在“信号类型”中选择了“232/485信号”，则在此项必须设置相关详细信息，内容由仪器厂商提供。

图3-8例举了本公司仪器相关信息内容。

●4～20mA设置信息：

包括最小值、最大值、AD通道三项，最小值是指仪器的测量下限，最大值是指仪器的测量上限，AD通道是外接设备的通讯连接通道，其内容均由仪器厂商提供。

设置完成后，请按“保存”键保存设置。

3.4通讯设置

通讯设置是系统正常运行的基础，主要包括：

“远程通讯”和“本地通讯”两类。

图3-9

3.4.1远程通讯

远程通讯即本系统与中心站软件之间的通讯，我们采用了湖南力合科技发展有限公司的通讯平台作为运行的基础，通过Internet路线进行数据的传输和指令的下达。

如图3-9所示，“远程通讯”中主要有如下几个参数需要设置：

●服务器地址：

即通讯服务器的IP地址，此IP必须是一个固定IP，并在服务器上安装了通讯服务程序，保障了数据的安全性。

●登录ID、密码：

登录到通讯服务器时使用的认证信息，此项信息必须和通讯服务器的配置管理人员联系取得。

●自动上报ID：

为了保障数据的实时性，当系统产生了新的监测数据或日志时，会主动的将数据上报到这里指定的ID上面。

●报警服务ID：

当系统出现重大异常情况的时候，系统能够主动的将出错的原因通知管理人员或维护人员，以保障异常得到妥善的处理。

3.4.2本地通讯

●MCU通讯端口：

该设置是指仪器内部工控机与单片机的通讯设置，设置时，应注意端口号与连接了单片机串口线的工控机串口的编号一致（请参考本说明书“附件三工控机侧面示意图”）。

●数字输出端口：

本污染源在线监测系统提供了232/485的输出功能，其可作为单独的CODCr仪器与任意集成厂商的集成系统兼容使用。

只要选择合适的端口，集成系统就能够按照湖南力合科技发展有限公司提供的《水质在线监测系统通讯单元协议标准》进行数据的收发。

注意：

如果不需要此项功能，请将端口设置为”NONE”。

●流量计协议：

即系统支持的流量计类型，考虑到流量信息的准确性，我们只提供了数字信号流量计的接入。

●流量计端口：

主界面扩展区上已经分配了一个外接设备通道作为流量计的专用通道，流量计的接入不占用扩展设备预留通道，如果要接入流量计，必须在此设置通讯端口。

第四章：

曲线管理

图4-1

如图4-1所示，在“曲线管理”中，用户可查看标线信息，同时也可进行仪器校准工作。

“标线信息”包括曲线名称、量程范围、直线方程、相关系数四项。

仪器可存储4条标准曲线，在“曲线名称”中选用的曲线如有过标定记录，在“量程范围”、“直线方程”、“相关系数”中会显示相关信息，重新标定将刷新记录；量程范围分0mg/L～100mg/L、100mg/L～400mg/L、400mg/L～1200mg/L和1200mg/L～2000mg/L四段；用户在每个标样标定完成后应按其右边的“保存”键保存“标样数据”。

如果想更改当前的工作曲线，可以在“曲线名称”中先选择要设定的曲线，然后按“设为工作曲线”按钮即可。

“标样参数”包括基线值、样品值、压力值和状态四项。

前三项显示标定过程中的相关参数，其值影响标定的结果；“状态”一栏提示用户此时仪器的当前状态，其下方为进度条。

注意：

Ø必须按从小到大的浓度顺序进行标定，且标样数目必须大于1，建议用户至少标定三点。

在测试水样时，必须保证仪器内存储有一条标线与所设定的测定量程相对应。

第五章：

数据查询

5.1监测数据

点击主界面下方的“数据查询”按钮，即可打开如图5-1所示的数据查询界面：

图5-1

界面上的“开始时间”与“结束时间”表示查询数据的时间段，点击右方的倒三角标志，将弹出选择输入框，从中可直接选择时间值。

界面上的“数据类型”分仪器数据和系统数据两种。

如图5-1所示，点击“仪器数据”可查询仪器测试结果及相关信息，包括：

日期时间、浓度值、基线值、样品值、吸光度以及使用的工作曲线；如图5-2所示，点击“系统数据”则可查询仪器数据、外接参数以及流量数据的情况。

图5-2

界面下方的提示信息显示的是查询出来的记录数。

查询结束后，点击“返回”按钮，返回系统主界面。

5.2运行日志

“日志查询”中记录了系统运行情况，包括：

远程报警信息、警告信息、故障信息、系统及仪器报警信息等。

当系统出现异常情况时，此命令可提供详细的备查记录。

点击主界面下方的“日志查询”按钮，即可打开如下图所示的日志查询界面：

图5-3

界面上的“开始时间”与“结束时间”表示要查询记录的时间段，点击右方的倒三角标志，将弹出选择输入框，从中可直接选择时间值。

界面上的“数据类型”分“系统日志”和“仪器日志”两种，如图5-3，界面显示的是2005-10-15到2005-10-17时间段的仪器日志。

界面下方的提示信息显示的是查询出来的记录数。

查询结束后，点击返回按钮，返回系统主界面。

第六章：

系统维护

系统维护主要提供给现场的维护人员使用，用来判断系统出现异常的主要原因，分析各部件的工作情况，了解问题的关键所在。

选择主界面中的“系统维护”按钮后，即可以进入如下图所示的功能选择界面。

图6-1

6.1MCU维护

MCU系统是本系统的分析核心，如果MCU系统出现问题，将造成系统不能正常运转，数据丢失等问题的出现。

为了方便维护人员的工作，使其能快速的分析出问题的原因，因此提供了这一功能。

图6-2

如图6-2所示，MCU维护主要包括如下几个方面：

●阀体操作：

用来对电磁阀、多歧阀进行开关控制，以此判断部件的工作状态。

当复选框处于选中状态时，表示该阀体已经打开，反之则关闭。

●柱塞泵测试：

柱塞泵属于系统的关键部件，柱塞泵测试共提供抽液位测试、采样测试、推样测试三种测试方式，其中，柱塞泵号是用来指明控制的柱塞泵的，本系统只有一个柱塞泵，因此，均为“1＃”。

在“目标液位”中可选定要测试的液位，“采样方式”可用来设定柱塞泵采样或推样的速度；“抽取步数”是用来设定柱塞泵采样或推样的步数的。

●基本操作：

包括复位MCU、工作预备、初始化、自动清洗三项功能，复位MCU的目的是使MCU的相关部件都回到初始状态；工作预备应在仪器安装后第一次运行前使用，目的是使仪器试剂管路达到气压平衡。

初始化是按照系统的初始流程来工作的，如柱塞泵复位、各部件的自检、检测池和消解罐的排空和清洗等；如果初始化过程不能正常完成，系统将会给出相应的错误提示，告诉用户应当及时处理，以免造成不必要的损失。

自动动清洗功能用于清洗仪器的消解池等部件及相关管路，清洗前，用户应将仪器样品采集管放入清洗液（1：

1盐酸和无水乙醇等体积混合液）中，其他试剂采集管放入蒸馏水中。

●AD/DA/液位监测：

包括读AD、设置DA和检测液位三项。

“读AD”是指从指定的通道读AD值，如果读取正确，则会在状态栏中给出AD值，否则将给出错误信息；“设置DA”主要是测试电流信号输出是否正确；“检测液位”是对液位的准确性进行校准。

6.2IO卡测试

IO卡是系统集成控制的基础，也是外接AD信息的采集基础；在系统运行过程中，它的使用频率非常高，因此，我们也提供了相应的维护工具。

图6-3

如图6-3所示，“IO卡测试”分AD数据、输入信息和输出信息三类。

“AD数据”主要是用来刷新AD值；输入信息是用来测试从外界接受到的信号，比如取水点液位等；输出信息可用来进行集成控制，以测试集成的正确性。

当我们点击界面右下方的“激活”按钮时，以上数据将被实时刷新。

此时，“激活”按钮变为“停止”按钮，点击“停止”按钮停止刷新数据，界面见图6-4。

图6-4

6.3仪器测试

维护人员在进行仪器调试时，可以通过点击此按钮启动仪器测试。

此时，系统将跳过水样预处理过程，仅启动仪器进行测试。

注意：

点击此按钮前，必须人工保证仪器测试用水样的供应。

6.4退出系统

点击此按钮即退出污染源在线监测系统，返回