联合调蓄，地下水水质自动监测站点在平原地区布设40个（杨忠山等，2001）。 三、自动水质监测仪器与监测项目的选择
水质连续自动监测系统是指在一个水系或一个区域设置若干个装有连续自动水质监测仪器的监测子站与计算机控制中心，组成采样和测定的网络。20世纪70年代初，日本及欧美一些国家在一些水系建立了水文和水质连续自动监测系统及污染源水质连绥自动监测系统。我国主要是近10年开始进行这方面工作。
1．监测仪器选择
目前世界上水质自动监测仪器主要分为两种，一种是固定式，由三个基本部件组成：①采样和传感器装置；②电子信号调节器装置；③数据记录传输装置。采用这种方式可以安装在特制集装箱内或自己建立的站房内。另一种是多参数探头式，此种仪器把传感器和电子信号调节器集成在一起，可以直接悬挂在水中，不用采样泵和过滤系统，测定pH值、电导率、水温、浑浊度、溶解氧这些项目比固定式方法更准确，但氨氮、硝酸盐氮精度要比固定式低一些。
广泛调查研究国际国内知名厂商水质监测传感器及分析仪器的测量分析方法、实际使用情况（现场应用条件、测量精度、稳定性、实用性及运行维护费用等），有针对性地优选工作可靠、经济实用的传感器，是建立自动水质监测系统的重要工作。
地表水、地下水水质监测要求的项目很多，某些项目监测较简单，如水位、水温、电导率、pH值等，国内知名厂商的这类传感器可满足监测的需要。通过试验后，择优用于地表水、地下水水质监测系统。 2．监测项目选择
北京市地面水主要受生活污水的影响，污染类型主要是有机污染，地下水主要受城市生活污水及工业废水和城市垃圾影响，根据其污染特点及类型，合理选择监测参数，以准确反映地表水、地下水水质状况。
地表水水质监测站监测的项目有：水温、水位、pH值、电导、溶解氧、混浊度、化学需氧量、氨氮、总磷、悬浮物等渗数。
地下水水质监测站监测的项目有：水温、水位、pH值、电导、混浊度、硝酸盐氮、氯化物、全盐量等。
地下水水位监测站只监测水位参数（杨忠山等，2001）。 四、监测站系统结构及功能
根据各站的通信条件，对比选择合适的通信方式（如公众电话、卫星通信），建立水质监测数据通信系统。重要站点可选用一种以上的通信方式保证数据的可靠传
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输。监测站分布及系统结构如图4-1所示。 1．设备及系统
监测自动化系统集数据自动采集和系统控制为一体。各监测站可根据设定独立工作，按要求自动采集水质参数和设备状态、自动记录并向中心站传输。中心站接收、存贮和处理遥测数据，并控制管理各监测站，如查询监测站的数据和各种状态、设定监测站工作方式、控制仪器开/停等。中心站还担负数据统计、报表生成、图形化界面显示等工作。 2．监测站
监测站由传感器、分析仪、数据采集通信控制器及通信设备组成。传感器、分析仪和通信设备采用国内或国外成品，根据我国的特点，研制高性能、低成本的数据采集通信控制器。
数据采集通信控制器主要完成如下功能：
(1)供数字输入/输出接口及电流电琏信号接口，采集水位、水温、pH值、电导、溶解氧等传感器参数和设备状态参数（如供电状态、设备故障等）。
(2)供电流或电压接口，或通过RS232/485接口接入水质分析仪，完成通信协议转换。
(3)监测参数及设备状态数据自记。
(4)提供通信线路接口以构成水质监测在线系统。 监测站设备及功能如图4-2所示。 3．水质监测中心站
水质监测中心站由计算机系统、通信设备及相关软件构成。
水质监测中心站设备及功能如图4-3所示。 水质监测中心站完成如下功能。
（1）数据通信：研究开发数据通信软件，为水质监测站与各水质监测站之间数据通信提供协议。在此基础上，实现监测命令，数据的实时传输及系统管理等功能。 （2）实时数据库：在水质监测中心站建立实时数据库。水质监测系统是水环境信息空间管理系统的子系统，不依赖于上级系统而单独存在，系统涵盖了通讯技术、数据库技术、网络技术等；能实现监测站诸多监测指标的自动测报，为水环境信息空间管理系统自动监测部分提供数据源。
实时数据库保存当前质数据、系统设备状态及报警，对监测站的监测数据进行
统计；制作出包含平均值、最大值、最小值、出现时间等内容的各种表格，以及水
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质过程线图，用于支持实时动态图形化显示、实时数据报表输出等。
(3)报警：判断当前水质数据是否满足报警条件，如有报警则生成报警记录，写入实时数据库、历史数据库，驱动报警输出。
(4)实时监测界面：研究开发图形化的实时监测界面，界面与实时数据库的数据同步更新。主要功能包括：
在实时界面上用曲线图实时显示自动监测站某监测指标的值； 即时用图形和声音信号实现监测指标数值超标报警； 即时用图形和声音信号实现监测指标变化率超标报警； 即时用图形和声音信号实现设备故障报警； 在实时界面上实现操作员指令的下发；
在实时界面上反映当前站点的路由信息。
(5)安全管理：由操作系统提供安全管理。在人机界面上设置口令，仅允许有权限的操作人员进行操，记录操作人员的登录情况（杨忠山等，2001）。 五、水环境信息管理系统总体设计
水环境信息管理系统要实现的功能是以北京市水务局、市环境保护局采集、化验分析的水质数据为基本的数据来源，以数据库技术、地理信息系统技术和网络技术为载体，通过建立北京市水质综合数据库和根据水质分析指标项数据标准，可以记录和查询北京市各类水体、水环境监测结果及水质类别，并根据其变化情况分析水质变化规律，预测其趋势，为上级领导部门决策提供可靠依据。北京市水环境信息管理系统总体设计如图4-4所示。
1．网络综合数据库
网络综合数据库系统包括的水环境信息内容有：降水水质、地表水水质（包括自动监测站数据）、地下水水质、水底沉降物、污染源、排污口以及污染事件等，通过综合数据库和信息管理软件，能够以逻辑组合和空间关系组合等方式记录、查询、检索、分析这类数据。数据库包含几十张各种表格，表结构设计主要是如何以最优化的方式反映出各种信息的全部，实际应用中每张表可与其他表格建立合理的关系，表绪构设计是数据库建立的
2.GIS模型库及图形库
在永定河水系根据历史数据，运用水化学公式、水动力学公型，预测官厅水库在不同出库水质、水量的。情况城区河道水质变化情况，直接找出污染程度的l临界点，最后利用基础数据库、预测模型结果，通过水系图形的动态显示，直接观察到河流每个控
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制单元的水质情况，变静态的数据表格为动态的图形输出，在水系画面的基础上，随着数据的变化，水质状况也会随之变化，反映到图形上的颜色和画面也随之变化。
主要工作内容包括：
（1）根据水体功能和污染特点确定预测因子。 （2）根据污染物的迁移变化规律，建立数学模型。 （3）数学模型的参数确定及敏感性分析。 （4）模型的验证。 （5）GIS应用软件的开发。 3.分析评价软件编制
要充分发挥地表水及地下水水质自动监测系统的作用，及时全面了解水质状况，并做出下一步决策，数据处理及分析评价预测处于极其重要的位置。该部分有以下内容：
（1）统计分析：对数据库的监测数据进行统计，制作出包含平均值、最小值、出现时间、超标值、超标倍数、河长等内容的各种形式的表格，以及水质变化过程线图、柱状图等。
（2）水质评价：对监测数据根据国家地表水环境质量评价标准及其他相关评价标准，运用极指数、内容基对不同水体进行自动评价，反映出水质的类评价图形。把地图信息和数据信息完整的统均任意组合显示、查询统计、制作专题图、综合等功能。
4.水质监测站码方案制定和站码的编制
目前我国还没有统一的水质监测站码编制方案，所以在制定方案时遵循下面三个原则：
（1） 尽可能与全国统一，以利推广。
（2） 北京市水质监测站点分类多，有其自身特点。
（3） 考虑与水文站网编码方案结合。水质监测站网编码统一由14位数字组成，
覆盖所有水质站的站码，分为两类系统。
1）水质监测站有干支流概念的，如地表水、排污口、污染源等为一套方案。 2）水质监测站无干支流概念的，如降水、地下水等硬性划分为行政区的为一
套方案。
5．网络发布系统
网络发布系统数据来源为水文数据库据库、水质数据库、相关数据库、中间结果数据库，可以向北京市相关单位、北京水务局局域网、水利部相关单位、社会公众发布信息
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