系统概述
水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。该系统可高精度的在线智能监测水位，水温，水电导率，PH值，浊度，溶解氧指标。
应用领域
· 水文
· 监测预警
· 水坝监测
· 气象和科学应用
系统结构图
主要水质仪器设备介绍
CR1000X数据采集器
CR1000X同时具备低功耗的优势，体现在传感器测量、直接/远程通讯连接、数据分析、外部设备控制、数据和程序存储等方面。CR1000X采用密封装置屏蔽射频干扰，具备精密时钟、类BASIC编程语言、数据处理和分析等功能。
l CPU: 32位处理器FPU,100MHz
l 内存: 128 MB，可通过MicroSD卡扩展至8G
l 时钟精度: ±3 分钟/年, 10 µs （选配GPS)
l USB micro B 接口直连PC, 全速2.0 , 12 Mbps
l 10/100 RJ45 以太网口
l CS I/O 接口：连接CSI设备和显示
l RS-232/CPI 接口：CDM同步模块终端扩展接口
l 通讯协议: PakBus, Modbus, DNP3, NTCIP, NMEA 0183等等
l 两个SW12接口：用来给传感器或者通讯设备供电, 1.3 A @
l -40°C, 0.47 A @ 80°C
l 功耗 @ 12 Vdc: < 1 mA (待机), 1 mA (运行, 1 Hz扫描), 55 mA (运
l 行, 20 Hz 扫描), 运行 + 25 mA (RS-232/RS-485), 运行 + 48 mA
l 以太网通讯
l 4个激发端口 (VX1 - VX4) 用来提供传感器激发或者控制供电
l 100欧盟电阻接线端子 用来测量0-20ma和4-20ma电流信号
l 模拟输入端口 (SE1 - SE16)
l 16个单端或8个差分接口，*大量程±5000 mV 。A/D转换：24 位
l 桥式电阻测量
l 热电偶测量
l 周期平均测量
l 2个脉冲计数端口 (P1, P2) ：开关量计算，低频交流脉冲、高频脉冲信号
l 8个C口 (C1 - C8)
l 模拟测量精度 ±(0.04% 量程 + 偏移)
l *高分辨率: 0.02 µV RMS
l 工作温度: -40° to +70°C s标准,
l -55° to +85°C 扩展后
l 重量: 0.86 kg (1.9 lb)
l 外形尺寸: 23.8 cm x 10.1 cm x 6.2 cm (9.4 英寸 x 4.0英寸 x 2.4英寸)
CS451水位传感器：
美国Campbell公司生产的CS451和CS456水压传感器可提供精准、可靠的水压和水温数据，其结构设计坚固耐用，非常适合于如水井、沟渠、水塘、溪流、湖泊、港口等各种环境下水位的测量，另外，NPT装置使其可应用于密��管道中。
两种传感器可通过SDI12或RS232数字式输出压力和温度，能够与所有兼容SDI-12或RS232 输出的记录设备连接，也可连接在Campbell公司的数据采集器上。
传感器由一个压阻式传感器和一个温度传感器组成
CS451是316L型不锈钢筒体外壳，可置于大多数的沟渠、测井、池塘、湖泊和溪流的环境中；
CS456是耐磨的钛合金筒体外壳，可置于盐水或其他更加恶劣的环境中。
探头顶端类型：
-SN
-WN
-NN
特点
★ 兼容带有SDI-12或RS-232输出的各种记录设备，也可以与Campbell的数据采集器连接
★ 在0~60℃温度范围内，标准精度±0.1%FS,也可选择±0.05%FS高精度
★ 24位A/D转换，具备全温度补偿修正，精度高，性能优异
★ 不锈钢（或钛合金）外壳，保证传感器的稳定性和可靠性
★ 测量间隙可设置低供电的休眠状态，大大缩减电源功耗
主要技术参数
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电源：6~18 Vdc
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测量时间：<1.5s
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信号输出：SDI-12、RS-232
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精度：±0.1% FS TEB，也可选择±0.05%FS高精度
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分辨率：0.0035% FS
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超压：2倍量程
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干燥环境存储温度：-10~80℃
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工作温度：0~60℃
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温度精度：±0.2℃
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耗电量：<50μA（睡眠时），8mA（1Hz测量时），*大40mA
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*大电缆长度：457m（SDI-12:1个传感器接1个通道）；60m（SDI-12:10个传感器接1个通道），60m（RS232）
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尺寸：长21.34cm 直径2.13cm
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重量（不含电缆）：0.17kg（CS451），0.10kg（CS456）
109水温传感器
通过一个电热调节器测量温度，电缆长度可以根据用户的需要进行选择，*大电缆长度为1000英尺。
109温度传感器设计为CR200系列数据采集器，通过特殊的指令测量温度。传感器的应用范围比较广泛，可以测量空气/土壤/水的温度。测量空气温度，使用41303防辐射罩。如果在水中使用，*深距离可以达到50英尺。
技术性能参数
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测量范围：－50℃～70℃
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电热调节器可交换性误差：小于±0.2℃,在0～70℃时；±0.5℃在－50℃时
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工作温度：－50℃～100℃
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线性误差：在－50℃时*大误差为0.03℃
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时间常数：风速为5米/秒时在30到60秒之间
CS547A水电导率传感器
CS547A水体电导率传感器用于测量水体的温度、电导率和总溶解固体。它可适合于地表水测量，实验室和工业应用。当用其测量地下水时，需要为其添加配重，以使其能够完全浸没在水中。它具有易清洁，抗腐蚀性强的优点，探头的安装与拆卸都十分简便。当CS547A水体电导率传感器和数据采集器直接连接时，需要添加一个A547接口模块。当有多个CS547A需组合使用时，可通过AM16/32B扩展板和一个A547接口模块来实现。
技术规格
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电导率测量范围
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0.005~7.0 mS/cm
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温度测量范围
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0~50℃
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电导率测量精度
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读数的±5%（0.44～7.0 mS/cm，25℃时的KCl、Na2SO4、NaHCO3和NaCl标准溶液中）
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温度多项式线性误差
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典型<0.1℃（0~48℃时）
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热敏电阻互换性
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典型<0.2℃（0~50℃时）
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材质
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环氧树脂外壳，316不锈钢环、聚氨酯电缆
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pH工作范围
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溶液pH低于3.0或大于9.0会损坏不锈钢外壳
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工作温度
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0~50℃
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*小管道内径
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2.79厘米
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工作深度
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*大305米
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尺寸
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2.5×1.9×8.9厘米
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重量
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120克（带1.2米电缆）
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产地：美国
CS526-L PH值传感器
Campbell Scientific公司的CS526PH至探头提供可靠的，精准的PH值测量，测量实现了完全的温度补偿。该探头可以用于水中，也可以用在半凝固溶液中，可以沉浸在水中，或者储藏罐中、管道中，开放的渠道中。
CS526使用了SENTRON的高科技，离子敏感场效应管(ISFET)半导体作为传感器的PH值感应元件，探头包含了一个银/氯化银-氯化钾参比系统。ISFET技术是目前在PH值测量领域较有效的监测方法。使用这种技术，在极端恶劣的PH环境中相当于降低了酸性或碱性误差。CS526可以监测高固体、侵略性化学品，或者生物材料的PH值，而这些材料可能会污染堵塞传统的玻璃电极的PH值探头的联结点。
CS526耐用的设计非常适合用于几乎所有的液体PH值监测应用，从实验室到极端环境应用均可。探头的电子元件部分**的嵌在耐用的PEEK材料体里面。消除了传统玻璃电极容易被破坏的隐患，保证了CS525可以更加持久，更加**的使用。
特点
※ 革新的ISFET pH感应元件
※ 极端PH环境中较好的测量仪器，无堵塞，无污染
※ 容易清洗
※ 比传统的玻璃PH电极更耐用
※ 可以长期放置在测量现场，兼容Campbell公司的数据采集器（含CR200系统数据采集器）严格的质量控制下设计和生产
※ ISO 9001环境下控制，每个传感器都经过了独立测试
※ 通过CE认证
※ 完全的温度补偿
技术性能参数
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pH测量范围：0 - 14
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供电需求：4.5 - 5.5 Vdc
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电流消耗：2 mA
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测量时间：200 ms < t67% < 500 ms
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输出：0 - +5000 mV; +2700 mV @ pH7，25°C；灵敏度，270 mV - 330 mV/pH @ 25°C
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精度：±0.1 pH，两点标定
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工作温度范围：0 - 70℃
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可承受水压：0 - 30 kPa (0 - 45 psi)
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*大电缆长度：30 m (100 ft)
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电缆类型：一对双绞线，22 AWG，Santoprene外套
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传感器材料：PEEK
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尺寸长度：190 mm (7.48英寸)
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直径：16mm (0.63英寸)
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重量：318 g (11.2 oz.)，含10英尺电缆
OBS-3+浊度传感器
可以潜入水中的一个浊度传感器，传感器由 D & A Instrument公司制造。传感器采用的是后散射方法测量浊度，测量范围在0—4000NTU。探头提供三点标定，目前兼容我们的采集器有CR1000X，CR3000。
技术性能参数
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非稳定性：0.25NTU或1%读数，二者选*大
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漂移：＜2%/年
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设置时间：＜1s
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输入电压：5—15Vdc（电压输出）；9—15Vdc（电流输出）
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电流消耗：15mA
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*大深度：500m
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红外波长：850nm
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尺寸：直径2.5cm，长度14.1cm
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重量：181.4g
CS511溶解氧传感器
CS511是一个耐用的、维护量低的传感器，由Sensorex制造。传感器内部有一个自偏振自发电池，该电池可以把当前测量的介质的溶氧总数量转换为毫伏级输出信号。氧气扩散到阴极隔膜上，然后就会产生一个化学反应。化学反应就会产生一个电流，然后再通过电阻把电流信号转换为电压信号。同时，传感器内部有一个热敏电阻提供自动温度补偿。
可选项
当传感器在流速低于2.5cm/s的水中测量时，可选择PT4搅拌器。搅拌器可以推动水的流动，来提高测量的精度。
技术性能参数
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范围：0—20mg/l，0—200%
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输出：1.65mv±0.45mv/mg/l
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精度：±2%
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响应时间：平衡后，1分钟达到95%的*终值
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*小水流速度：5cm/s通过隔膜
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*小淹没深度：6.35cm
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工作温度范围：0—50℃
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压力：0—100psig
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温度补偿：4—40℃自动补偿
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电极材料：Ag阴极/Zn阳极
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探头材料：NaCl
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尺寸：直径5.59cm，高度5.59cm
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重量：0.50kg，含10英尺2芯电缆
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可选择PT4搅拌器：12Vdc，0.9A
参考文献
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宁夏星海湖湿地水质监测及生态系统健康评估
|
黄志国
|
宁夏大学学报(自然科学版)
|
2018-12-25
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|
水环境保护中水质自动监测技术的运用
|
万勇
|
资源节约与环保
|
2018-12-25
|
|
东江水资源水量水质监控系统数据集成
|
陈志坤
|
广东水利水电
|
2018-12-20
|
|
基于水质时间序列异常检测的动态预警方法
|
朱炜玉; 史斌; 姜继平;王鹏
|
环境科学与技术
|
2018-12-15
|
|
我国水质自动监测质量保证与质量控制研究
|
梁郁基
|
科技经济导刊
|
2018-12-05
|
|
水质自动监测参数分析及其在水环境监测中的应用
|
卞莉
|
环境与发展
|
2018-11-28
|
|
水环境质量监测指标间相关关系浅析
|
葛淼; 李礼; 杨兵
|
资源节约与环保
|
2018-11-25
|
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