河道水质自动监测站建设与设备选型指南

河道水质自动监测站建设与设备选型指南

随着国内河湖生态保护工作持续深化，地表水考核断面、跨界河流、入河排污口的监管要求持续加码，生态环境、水利部门出台多项规范文件对水环境监测网络建设提出明确建设要求，传统依靠人工采样送检的模式会受人力、天气、采样频次多重限制因而很难满足突发性污染预警、水体长期动态跟踪的现实业务需求，各地加快布局原位在线水质自动监测站点以此补齐水环境监管短板。

本文结合现行行业规范以及野外河道真实工况，梳理河湖地表水监测站点建设要点，结合武汉德希科技全系列河道监测硬件产品，拆解不同场景设备选型逻辑与完整硬件技术指标，可为水利、环保单位开展河道水质监测项目立项、方案编制、设备采购选型提供参考依据。

一、水环境监测项目建设现实要求

野外河道水体具备流动性强，泥沙悬浮物含量高，水位随降雨季节大幅波动，野外供电通讯条件参差不齐的特点，站点建设不能直接照搬室内或者管网监测设备方案。

项目建设需要实现断面多因子水质不间断原位采集，监测数据本地存储同时支持 4G、北斗等多种方式远程上传，设备兼容 HJ212‑2017、SL651‑2014 主流行业通信协议可对接政府现有业务平台。设备本体需要可以适应高温低温、雷雨高湿的野外复杂环境，施工流程简化同时压低后期运维工作量。

水务领域技术专家提出，站点布设点位优先选择水体流动性稳定，水体代表性强的断面，干流对照断面、支流汇入口、省界县界跨界断面、排污口下游、生态敏感区域作为重点布设对象，再结合水面开阔程度、岸边施工条件来确定浮标、立杆、岸边机柜站三种设备形态。

二、三类河道水质监测站硬件及技术参数

DX‑VWATER‑3 浮标式水质监测站（开阔大河道、水位变幅大水域）

整套系统采用太阳能锂电池联合供电，适配无市电野外水域。

整机外形尺寸 720mm×720mm×790mm。

整机整体重量约 25kg。

控制盒与电池盒防护等级 IP68。

标配 2.5Kg 铸铁锚体，配套 10 米尼龙锚绳。

数据传输默认 4G 全网通，可扩展北斗卫星通信。

数据查看渠道支持 Web 网页端、手机移动端。

告警输出包含平台弹窗、短信、微信消息推送。

工作环境温度 0～60℃，运行条件下水体不可结冰。

整机工作湿度≤95% RH 无冷凝。

岸边立杆投入式水质监测站（岸边具备安装立杆条件，中小型河道）

配套立杆规格高度 3 米，立杆壁厚 2MM，立杆直径 114MM。

供电单元配置 40W 太阳能板，38AH 储能蓄电池，充电控制器以及信号防雷机箱。

传感器采取浸入式投放安装，不需要建设大型机房机柜，土建施工量得到压缩。

整机供电为太阳能独立供电，无需接入现场市电。

DX‑VWATER‑2 岸边站水质监测站（不方便水上作业，希望全部维护工作在岸上完成）

取水方式支持自吸泵或者潜水泵两种模式可选。

市电供电规格 AC220V±10%，50Hz。

整机功耗≤300W，采用自吸泵工况；≤500W，采用潜水泵工况。

配置 7 寸工业触控触摸屏用于本地查看与参数设置。

机柜外形尺寸 600mm×410mm×1380mm。

水箱外形尺寸 370mm×150mm×220mm。

整机重量约 200kg。

具备 4 路继电器输出接口。

告警方式支持平台弹窗、短信、微信推送。

数据接口 RS485 Modbus，支持 WEB 平台、小程序远程访问。

工作温度 0～60℃，水体禁止结冰，工作湿度≤95% RH。

三、配套水质传感器详细技术指标

DX‑PH‑1 在线 pH 传感器，测量原理电极法。

量程范围 0～14pH。

分辨率 0.01pH。

测量精度 ±0.1pH，温度补偿精度 ±0.3℃。

工作温度 0～65℃。

最大工作压力＜0.2MPa。

供电 12VDC～24VDC ±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

接液材质 PPR。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

DX‑DDM‑1 在线电导率传感器。

量程范围 0～5000μS/cm。

分辨率 1μS/cm。

测量精度 ±1.5% F.S。

工作温度 0～65℃。

最大工作压力＜0.6MPa。

供电 12VDC‑24VDC ±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

接液材质默认 ABS/SUS316L，PVDF、PVC 材质支持定制。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

DX‑ZS‑1 在线浊度传感器，测量原理散射光法。

量程范围 0～1000.0NTU。

分辨率 0.1NTU。

测量精度＜5% 或 0.3NTU 取大者。

工作条件 0～50℃，工作压力＜0.2MPa。

供电 12‑24VDC ±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

DX‑RDO‑1 在线溶解氧传感器，测量原理荧光法。

量程范围 0～20mg/L（0‑200% 饱和度）。

分辨率 0.01mg/L，0.1℃。

测量精度取测量值 ±2% 或者 ±0.3mg/L 二者较大数值。

工作条件 0～50℃，工作压力＜0.2MPa。

供电 12‑24VDC ±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

DX‑COD‑1 在线 COD 传感器，测量原理紫外光谱 254nm 吸收法。

COD 量程 0～200mg/L equiv.KHP。

COD 分辨率 0.1mg/L。

COD 测量精度 ±5%。

供电 12‑24VDC±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

工作条件 0～45℃，工作压力＜0.2MPa。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

DX‑NHN‑1 在线氨氮传感器，测量原理离子选择电极法。

量程 0～1000.00mg/L。

分辨率 0.1mg/L。

精度取测量值 ±10% 或者 ±2mg/L 二者较大数值。

工作温度 0‑40℃。

工作压力＜0.1MPa。

供电 12‑24VDC ±10%。

通讯输出 RS‑485 Modbus‑RTU。

防护等级 IP68。

整机功耗＜0.5W。

四、遥测终端与平台对接方案

DX‑RTU‑1 遥测终端机承担整套站点数据采集存储上报任务。

设备外形尺寸 197×108×33mm，不含配件重量 633g。

供电电压 6‑30V。

12V 供电条件下静态电流小于 1mA。

硬件配置 2 路 4‑20mA 输入接口，1 路雨量输入接口，3 路 RS485 接口，3 路 12V 可控电源输出，内置 4G 全网通模块。

本地存储 16M flash，TF 卡最大可扩展至 256G。

工作温度‑35~75℃。

设备符合 SL180‑2015 水文自动测报系统设备标准。

支持远程参数配置、远程程序升级、远程设备重启，网络薄弱点位可扩展北斗通信模块。

数据对接提供两种落地路径。已有政务业务平台的项目，终端输出标准行业报文直接向客户服务器推送数据，厂商提供协议文档配合项目联调。暂无业务平台的项目，可直接部署德希云平台，平台可实现 GIS 站点地图、实时历史数据查询、趋势曲线展示、阈值告警、Excel 报表导出、账号分级权限管理，视频监控画面还可以叠加水质监测数据字符。

五、项目实施与运维参考要点

项目前期需要完成现场踏勘，把水深、水流流速、4G 信号强度、防洪条件纳入勘测内容以此确定最终设备形态。设备进场之后完成安装固定，线缆布线防雷接地，传感器校准，终端通讯参数配置，随后进入 7‑15 天试运行阶段，人工取样比对用来核验设备采集数据可靠性。

后期运维层面水质探头建议按照 1‑2 个月开展清洗维护作业，浮标站点定期巡检锚泊组件，规避水草缠绕探头、锚绳磨损断裂带来的设备故障。

河湖地表水监测网络建设不是简单硬件采购工作，整套系统需要适配野外复杂水环境同时匹配现有政务信息化体系。硬件纸面技术参数不能完全代表现场实际运行效果，设备防护等级、传感器耐污能力、通信协议兼容性、厂商本地化技术服务能力都会对项目长期运行状态产生直接作用。建设单位开展项目规划阶段应当充分调研现场实际工况，把后期运维工作量纳入整体评估范围，让水质自动监测设备真正服务于污染溯源、河湖生态管护业务，以此实现水环境监管数字化能力的切实提升。