水質在線檢測系統示意圖

在水資源保護與水環境治理中，水質在線檢測系統是核心技術支撐。研究人員認為，該系統通過實時采集分析水質關鍵指標，為監測、預警及治理決策提供科學依據，其架構與運行邏輯直接決定監測數據的準確性。系統圍繞 “采樣 - 檢測 - 傳輸 - 分析” 全流程設計，由硬件單元與軟件平臺構成，各組件協同實現連續高效監測。

系統核心構成

硬件單元包含采樣預處理、傳感器檢測、數據傳輸及供電模塊。采樣預處理模塊采集水樣并過濾除雜，確保水樣符合檢測標準；傳感器檢測模塊集成溶解氧、pH 值等多種傳感器，同步監測關鍵指標；數據傳輸模塊通過加密通信技術將原始數據實時傳輸至后臺，保障數據安全；供電模塊可選用市電或太陽能，確保系統全天候運行。

軟件平臺負責數據篩選、校準與分析，將原始數據轉化為直觀結果，同時具備存儲、查詢及預警功能，工作人員通過可視化界面可實時掌握水質動態。

核心傳感器工作原理與應用要求

RDO 光學溶解氧傳感器

基于熒光猝滅原理監測溶解氧濃度，核心為熒光膜頭。操作人員使用時需摘下保護套，閑置時安裝復位并保持海綿濕潤，新購傳感器需在自來水中活化 24 小時。監測時傳感器需完全浸入水中，熒光膜表面需避免氣泡、暴曬、觸摸及刮傷。實驗室監測膜頭距水底 10 公分以上，野外需 30 公分以上，安裝與測量需避免劇烈撞擊，接線端子不可浸水，線纜不可繃緊或摩擦硬物。

pH 傳感器

通過敏感玻璃球泡感知氫離子濃度，校準需選用接近目標溶液的緩沖液。玻璃球泡不可接觸硬物，避免長期浸泡在蒸餾水或蛋白質溶液中，且遠離有機硅油脂。測量前需甩去氣泡，浸入溶液后攪動再靜置，測量前后用去離子水清洗，黏稠試樣需額外去除殘留。電極響應變慢時可經酸堿溶液依次浸泡活化，閑置時需置于氯化鉀溶液中保存。

其他關鍵傳感器

電導率傳感器分接觸式與電感式，校準測試時探頭需與標準液充分接觸且距容器壁底 2 厘米以上，石墨電極使用前浸泡 1 小時并保持濕潤。接觸式電極需定期軟刷清潔，電感式電極輕度污染不影響使用。鹽度傳感器使用要求與電導率傳感器相近，濁度傳感器需避免測量區域劃傷與熒光環境，余氯傳感器需檢查 PVC 膜完好性，ORP 傳感器閑置時浸泡氯化鉀溶液，鉑金表面污染可輕磨清潔。

系統安裝與維護規范

安裝需避開強電磁干擾、漏電及臟亂環境，未防水的接線端子不可浸水，線纜需自然松弛避免繃緊或摩擦。維護周期因傳感器類型調整，濁度與余氯傳感器每月維護校準，其余傳感器每兩個月維護一次。日常清潔可用自來水沖洗，頑固污垢可加洗滌液或稀鹽酸處理，線纜需定期檢查破損情況，傳感器出現誤差時需及時標定校準。

系統應用場景

系統廣泛應用于飲用水水源地、污水處理廠、工業廢水排放口等場景，實時跟蹤水質指標保障供水安全，輔助調整污水處理工藝，遏制超標排放行為，為環境監管提供技術支撐。