申报单位

碧兴物联科技（深圳）股份有限公司

推荐单位

广东省环境保护产业协会

一、技术简介

适用于地下水国控点监测、⽔源地、工业园区、危废处置场、垃圾填埋场、重点⼯业污染区、农业灌溉区等监测场景的地下水监测。

本项目地下水水质自动监测系统，采用先进的智能化系统设计理念，基于公司成熟的地表水自动监测技术开发，综合利用自动控制、无线通讯、数据库及网络工程等技术，将水质监测数据、系统运行状况、各台仪器的运行状况、系统日志、故障等信息实时传输到水质监测数据中心，可接受数据中心发来的指令，实现地下水实时连续监测和远程监控，及时掌握水质状况及预警预报水质污染事故。该系统能够根据地下水水质监测数据建立相关区域的地下水环境污染物特征模型，为地下水水质突发预警及后续地下水治理修复提供技术支持。

产品系统基本架构如下图所示：

地下水水质自动监测系统由自动洗井与采样单元、预处理及配水单元、分析仪表单元、控制单元、数据采集传输单元、地下水监测信息管理平台等构成。自动洗井与采样单元完成地下水的自动洗井与采样。水样的预处理能够去除水中的较大颗粒杂质和泥沙。配水系统提供满足相关仪器需要的压力、流量、水样，可采取必要的清洗、保障措施以确保系统长周期运转。控制单元作为数据采集和传输的主要载体，通过串口等通讯方式控制自动洗井与采样单元、预处理及配水单元、分析仪表单元和辅助单元。通过ADSL、光纤或3G/4G等通讯方式将系统的数据上传至平台，通过平台可实现地下水水质自动监测系统的远程管理。分析单元由多台监测仪表组成，能实现地下水多参数的实时在线监测。数据采集传输单元可将监测数据传输至指定的平台。辅助单元包含废液系统、门禁系统、UPS不间断电源、环境监控系统等部分。

具体工艺流程如下：

本系统执行《ZE-WM2000地下水水质自动监测系统》（Q/ZI075-2021）。监测因子可覆盖地下水质量标准GB/T14848-2017表一常规指标32+项、表二非常规指标18+监测因子。可根据不同的应用需求定制监测参数。主要性能指标：

（1）测量精度：水位0.05%F·S

（2）准确度：

①　pH±0.1pH

②　温度±0.2℃

③　溶解氧±0.3mg/L

④　ORP±1%

⑤　电导率±1%

⑥　浊度±5%

⑦　高锰酸盐指数±10%

⑧　氨氮±8%（20%F.S，量程0-10mg/L），±3%（量程＞10mg/L）

⑨　总磷±5%

⑩　总氮±10%（20%F.S，量程0-20mg/L），±5%（量程＞20mg/L）

⑪　硝酸盐±5%

⑫　亚硝酸盐±5%

地下水水质自动监测系统应用于地下水污染监测，实现24小时无人值守的地下水水质实时连续监测和远程监控，可实现地下水多参数的实时监测，解决了手工分析周期长、效率低、数据上报慢、数据量少、人力需求大等问题，实现了地下水监测的自动化和定制化。

本系统可及时准确地掌握地下水水质状况，能够应用于重点区域污染排查等领域，为地下水水质突发事件预警和精准精细化管理提供有效的数据支撑，有助于实现地上地下生态环境协同管理、切实保障地下水水质安全，有效支撑地下水污染协同防治，为地下水防治和治理政策的制定提供专业、有效、及时、科学的判定依据，助力“十四五”多层次地下水环境质量监测网络的建设，推动我国地下水污染监测预警与防治工作，具有显著的环境效益。

地下水环境监测是地下水资源保护的基础性工作，国家对地下水污染防治日益重视，出台了一系列政策推动地下水监测与防治。《地下水污染防治实施方案》提出2025年前构建全国地下水环境监测网，“十四五”规划明确布局地下水环境监测，健全分级分类的地下水环境监测评价体系，支撑地上地下协同监管，地下水监测需求旺盛，市场前景广阔。

我国地下水监测工作起步较晚，基础相对薄弱。传统地下水采样主要依靠人工，对操作人员技术要求较高，而专业技术人员相对缺乏；多数监管单位尚未配备洗井采样等设备，现有地下水洗井、采样设备效率低下，检测设备水平落后，监测精度不高；地下水装备监测指标少，覆盖度低。地下水监测相关的技术人员缺乏及监测分析设备技术落后的现状，已成为制约我国地下水监测事业进一步发展的重要影响因素。

本项目地下水水质自动监测系统应用于地下水污染监测，有助于实现地上地下生态环境协同管理、切实保障地下水水质安全，有效支撑地下水污染协同防治；监测装备的应用推广将为地下水防治和治理政策的制定提供专业、有效、及时、科学的判定依据，助力“十四五”多层次地下水环境质量监测网络的建设，推动我国地下水污染监测预警与防治工作，具有显著价值与意义。

（1）低流量低扰动自动采样技术：通过井下气囊泵采样、井上智能化控制，实现地下水监测井自动洗井、采样的自动化、智能化。用水量少、水样与空气无接触，最大程度地保留水样的原来状态，确保在对水质最小干扰条件下获得具有代表性的地下水水样，采样效率和质量大幅度提升。

（2）“一孔多层”的多点监测技术：基于多通道采样技术，结合智能控制技术，实现区域内地下水监测井群的分布式多点监测，可进行不同水层的周期监测，也可指定某一含水层或多个含水层的周期监测，降低多点位地下水井监测成本。

（3）装备高度集成化：采用组件模块化设计和仪表小型化设计达到高度集成化，实现地下水多参数的实时监测，能更好地满足不同的监测要求和应用场景的定制化需求。

（4）集水质监测、预警、溯源于一体的污染源预警平台：基于C++语言开发，使用B/S方式进行软件架构设计，前后端分离的模式，实现地下水预处理、检测分析、系统控制、数据采集与传输全流程的自动化，解决手工分析周期长、效率低、数据上报慢、数据量少、人力需求大等问题。

二、典型应用案例

2021年地下水质量考核点位水质监测——监测井及地下水自动监测站建设项目

项目简介：2021年地下水质量考核点位水质监测——监测井及地下水自动监测站建设项目，由碧兴物联科技（深圳）股份有限公司牵头承建，项目建成一孔多层巢式监测井和地下水自动监测站，实现多层地下水自动洗井、采样检测和数据分析评价。该项目通过对水文、无机阴离子、营养盐、重金属、有机污染物等20余项指标监测，为多层地下水长序列的连续监测及土壤、地下水的协同分析打下良好基础。

运行模式：项目建成后，由碧兴物联科技（深圳）股份有限公司提供专业的环境监测运维服务。

本项目属于环境监测/监控领域，项目运行并不直接产生污染减排作用，项目应用为地下水水质突发事件预警和精准精细管理提供有效的数据支撑，有助于实现地上地下生态环境协同管理、切实保障地下水水质安全，有效支撑地下水污染协同防治。

项目达到的功能性能要求，因地下水自动监测技术尚处于探索应用阶段，国家暂未出台相关地下水自动监测技术运行标准要求，本项目参考符合《地表水自动监测技术规范试行（HJ915-2017）》标准要求。项目所涉及的地下水在线监测系统符合《ZE-WM2000 地下水水质自动监测系统》（Q/ZI075-2021）标准性能要求。

广东省广州生态环境监测中心站（原名：广州市环境监测中心站）

2021.12－至今

本项目涉及的地下水水质自动监测系统由自动洗井与采样单元、预处理及配水单元、分析仪表单元、控制单元、数据采集传输单元、地下水监测信息管理平台等构成。自动洗井与采样单元完成地下水的自动洗井与采样。水样的预处理能够去除水中的较大颗粒杂质和泥沙。配水系统提供满足相关仪器需求的压力、流量、水样，可采取必要的清洗、保障措施以确保系统长周期运转。控制单元作为数据采集和传输的主要载体，通过串口等通讯方式控制自动洗井与采样单元、预处理及配水单元、分析仪表单元和辅助单元。通过ADSL、光纤或3G/4G等通讯方式将系统的数据上传至平台，通过平台可实现地下水水质自动监测系统的远程管理。分析单元由多台在线监测仪表组成，能实现地下水多参数的实时监测。数据采集传输单元将所有监测数据传输至指定的平台。辅助单元包含废液系统、门禁系统、UPS不间断电源、环境监控系统等部分。

具体工艺流程如下：

本项目有效支撑 “十四五”地下水环境质量考核，并为统一广东省地下水监测井的建设标准起到示范作用；助力探索地上地下生态环境协同管理、切实保障地下水水质安全。

项目自2021年12月08日完成验收并运行至今，系统运行正常、稳定。2022年5月项目应用单位广州市环境监测中心站组织的《大湾区（广州）地下水多层监测基地运行报告》专家咨询会意见显示，项目开展了pH、氨氮、重金属和硝酸盐等21项指标的在线监测工作，系统运行正常、稳定，数据捕获率达到90.5%以上。

项目运行期间的第三方比对检测报告显示，地下水自动监测系统在项目正式应用运行中与实际水样的比对具有很好的一致性，符合相关技术规范要求。

地下水水质自动监测站

一孔多层巢式监测井

地下水水质自动监测系统装备

本项目属于环境监测/监控领域，项目产品应用不涉及直接节能和污染减排等情况。本装备可及时准确地掌握地下水水质状况，能够应用于重点区域污染排查等领域，为地下水水质突发事件预警和精准精细管理提供有效的数据支撑。

三、技术申报单位联系信息

单位名称：碧兴物联科技（深圳）股份有限公司

单位地址：广东省深圳市宝安区西乡街道龙腾社区汇智研发中心C座15-17楼

联系人：刘燕晓