水質監(jiān)測站房建設方案
概況
1．項目名稱：
2．建設單位：
3．工程地點：
4．工程規(guī)模：
5．建筑物層數(shù)：
6．設計階段：初步設計
組織站房建設設計人員進行現(xiàn)場考察，詳細了解水站擬建地的地理資料、周圍環(huán)境、基礎設施、采水情況等最新資料，并進行細致勘察，結合當?shù)氐臍v史氣象數(shù)據(jù)，優(yōu)化現(xiàn)場工程實施設計方案和實施方案，形成如下具體實施技術方案。
擬定的總體實施方案，根據(jù)每一個站現(xiàn)場的地理位置、交通條件、供電、供水、通訊等具體條件逐一設計實施。
建設依據(jù)
1．招標方關于該項目的采購文件；
2．中華人民共和國國家有關標準、規(guī)定、規(guī)范；
3．項目建設地方性法規(guī)及文件；
設計特點
1. 因地制宜，與自然環(huán)境相融合。水質站房建設的地理位置優(yōu)越、自然風光優(yōu)美，岸邊灘地錯落，擁有“水島相映、綠樹成蔭、蘆葦叢生、自然優(yōu)雅”的怡人濕地景觀。站房設計充分考慮河流濕地地理環(huán)境，建筑風格和外部裝修符合自然環(huán)境，與景區(qū)協(xié)調一致，采用移動別墅設計理念，使其具有輕型、可移動、工廠化生產(chǎn)、原生態(tài)、施工期短，四季皆可、環(huán)保節(jié)能、保溫隔音的特點，并通過建筑物結構和高度差達到良好的建筑效果。
2. 統(tǒng)籌安排，滿足使用功能要求。本著對社會、對采購單位負責的態(tài)度，在設計中貫徹執(zhí)行國家的有關政策、法規(guī)，嚴格按照民用建筑的有關規(guī)范、規(guī)定進行設計，確保站房穩(wěn)定性和耐久性，避免或減少地質災害對建筑物的影響，最大程度的保證滿足水質監(jiān)測的使用功能的要求。
3. 科學合理，兼顧社會效益與經(jīng)濟效益。采用成熟可靠，便于施工的方案，整體施工進度協(xié)調同步，形成經(jīng)濟效益和社會效益，減少成本，保證工期。
站房建設位置與現(xiàn)場條件
根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，并結合項目建設地的實際人文地理條件，站房位置確定原則如下：
- 監(jiān)測斷面選擇具有代表性，能夠全面反應被監(jiān)測區(qū)域的水質狀況。
- 取水口有穩(wěn)定的水深和寬度，保證點位水質水位數(shù)據(jù)的長期連續(xù)，為連續(xù)監(jiān)測提供可靠保證。
- 站房地址保持與道路暢通的合理距離，供電方便，交通便利，便于維護。
- 站房建設位置是否合理，關系水質在線監(jiān)測站建設目標實現(xiàn)與連續(xù)穩(wěn)定運行有著十分密切的關系?？偨Y公司同類項目建設經(jīng)驗，針對水功能區(qū)建設項目，我們將綜合考慮取水斷面代表性、取水口水深及交通、供電、供水等多方面因素來確定站房位置。同時確定2個建設地址作為備選。
站房建設規(guī)模、項目組成
自動監(jiān)測站按統(tǒng)一規(guī)格建設，站房建設一層，建筑耐火等級為二級，抗震設防烈度為六度。單個自動站規(guī)格為：4000mm*3000mm*2700，室內面積12m2、站房建在混凝土平臺上，尺寸為5000mm*4000mm*15mm，用地面積20 m2，站房室內高度不小于2.7m，站房內由儀器區(qū)、消防區(qū)和實驗區(qū)等組成。
站房的平面圖見下圖：
圖5.1 站房平面布置圖
水質自動監(jiān)測站一層站房平面圖見5.2所示：
圖5.2 站房平面圖
站房正視圖、側視圖、后視圖如下5.3、5.4、5.5所示：
圖5.3站房正視圖
圖5.4站房側視圖
圖5.5站房后視圖
站房建設具體內容
站房基礎工程建設
- 基礎高度
站房基礎標高，考慮五十年一遇的洪水水位，以原基礎底面為參照，基礎標高應高于洪水水位水位。
- 站房基礎結構
基礎結構采用混凝土+水泥鋪設的方式。
站房主體工程、裝修工程
固定式水質自動監(jiān)測站站房主體、裝修建設如下表5.1
表5.1固定式水質自動監(jiān)測站站房土建及裝飾
輔助系統(tǒng)
供電系統(tǒng)
水質自動監(jiān)測站采用主備供電系統(tǒng)。
穩(wěn)壓電源需具備三相穩(wěn)壓，功率不小于9KVA。
主供電源為220VAC交流電，備用電源為在線式不間斷電源（UPS），當交流電停電時，可以保證系統(tǒng)全套設備的供電正常運行。系統(tǒng)具備過電壓、過電流告警斷路保護和斷電自動保護和恢復功能。
選用美國山特C6KRS型機架式UPS不間斷電源，提供6KVA的供電容量。電池組采用20節(jié)沈陽松下的100AH蓄電池，與機架式UPS主機集成在標準機柜中，構成UPS電源單元，提供8～12小時后備供電能力。
UPS電源單元柜結構圖
山特C6KRS采用雙轉換是有效解決所有電源問題的最佳架構設計。該架構能夠有效阻隔異常電源對負載的沖擊，同時還能保證輸出電源的穩(wěn)定、可靠，讓負載安全的運行。采用數(shù)字化控制技術，實現(xiàn)并聯(lián)擴容和并聯(lián)冗余的功能，可提供電源規(guī)劃的彈性和更安全的保障。
UPS技術指標及特點：
- 高可靠性的并聯(lián)技術，規(guī)劃電源更有彈性
- 小型化的設計，節(jié)省空間
- 直流啟動功能，在沒有市電供應的情況下，也能使用UPS
- 定時開關機功能，可遠程控制功能，實現(xiàn)無人管理
- 強大的充電功能，智慧型的充電方式使電池壽命得以延長，節(jié)省開支
- UPS備用關機后可自動重啟
- 可在線維修，將UPS轉到維修模式，就可在持續(xù)供應負載電力的狀況下進行在線維修
- 支持Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000/XP/Linus操作系統(tǒng)。適用于TCP/IP局域網(wǎng)，支持TCP/IP網(wǎng)絡監(jiān)控UPS；提供分層目錄結構管理網(wǎng)絡UPS；異常事件發(fā)生時可通過廣播、電子郵件及手機短信通知用戶；自動偵測UPS型號及通訊口
- 提供了RS-232、智能插槽Intelligent Slot等監(jiān)控通訊接口，可實現(xiàn)集中監(jiān)控及遠程監(jiān)控等功能。
- 功率：不小于5KVA
- 輸入電壓：220±25% 輸出電壓：220±1.5%
- 額定輸出電壓：220Vac
- 負載效應：輸入在電壓允許范圍內，從空載到滿載輸出電壓變化±2%
- 輸出波形：正弦波形。
- 過載能力：輸入電壓為220V時，允許短時間工作于額定輸出功率的150%
- 短路特性：當輸入短路時，輸入電流小于等于額定電流的1.5倍，當短路解除后，自動恢復正常輸出。
- 絕緣等級：B級，極限工作溫度為130℃
- 可靠性：MTBF≥3000小時
- 工作環(huán)境溫度：0℃--40℃
- 工作環(huán)境濕度：（40-90）% RH
- 斷電情況下可保持控制系統(tǒng)4小時供電
防雷系統(tǒng)
防雷系統(tǒng)技術特點
- 電力線雷電入侵防護：站房電源系統(tǒng)的防護重點是總配電系統(tǒng)，在電源入戶處安裝地線系統(tǒng)，接地電阻小于1Ω，同時安裝防雷配電柜，采用雷擊電源保護器，并設電源線屏蔽槽。
- 通信線路雷電入侵防護：電話線通訊系統(tǒng)采用電話線防雷保護器，并同時設電話線屏蔽槽。電源線和電話線屏蔽槽分設，并與匯流接地排連接。
- 站房避雷：采用避雷措施對站房進行保護，防止一切直擊雷和感應雷。防雷裝置的避雷針或避雷帶、引下線及桿塔等金屬材料，先經(jīng)調直后安裝的、引下線支持卡子的間距均勻，引下線轉彎處彎曲半徑不小于10D。避雷引下線與建筑物的其他金屬部分不能滿足S≥0.3R+0.1hx時，做好相互連接。避雷引下線在地面以上1.7米長的一段，用角鋼或硬塑料管保護。采用2支及以上引下線時，在距地1.8米處做斷接卡子，供測量接地電阻使用。接地電阻≤1歐姆?；A的四周均埋設在土壤中0.8米以下，并且基礎內的鋼筋具有貫通性連接（綁扎或焊接）同時自然形成閉合環(huán)路。
- 接地體的埋設深度在地面以下并大于0.8米；垂直接地體的長度不小于2.5米，間距約為5米。
- 接地系統(tǒng)：水質自動監(jiān)測站依照電工規(guī)范中的要求制作“保護地線”，系統(tǒng)共設三種地線：電氣接地、儀表接地、避雷網(wǎng)接地；各種接地在不共用、不連接時，其彼此之間的間距不小于20m，接地電阻不大于4Ω；各種接地共用同一接地裝置時，該接地裝置接地電阻不大于1Ω；在機房墻壁的下部使用30×3mm銅帶安裝接地匯流排，設備在最短距離內與接地匯流排實現(xiàn)均壓等電位連接，獨立避雷針接地電阻不大于10Ω。
- 防雷設備的正確選擇和應用，將直接關系到整個系統(tǒng)防雷的質量。如果選擇不當，不但難于起到防雷的作用，甚至還會對設備造成不必要的影響，因此，防雷設備的選型和應用將是至關重要。
- 考慮到電源負荷電流容量較大，為了安全起見及使用和維護方便，電源系統(tǒng)的多級防雷，原則上均選用并聯(lián)型電源避雷器。
- 電源避雷器的保護模式有共模和差模兩方式。共模保護指相線-地線（L-PE）、零線-地線（N-PE）間的保護；差模保護指相線-零線（L-N）、相線-相線（L-L）間的保護。對于低壓側各級保護，除選擇共模的保護方式外，還應盡量選擇包括差模在內的保護。
- 殘壓特性是電源避雷器的最重要特性，殘壓越低，保護效果就越好。但考慮到我國電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)定、波動范圍大的實際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源避雷器的同時；還必須考慮避雷器有足夠高的最大連續(xù)工作電壓。如果最大連續(xù)工作電壓偏低，則易造成避雷器自毀。
- 每一級的交流電源之間連接導線超過25m以上，做該級相應的保護。
- 電源低壓側保護用的電源避雷器，選擇有失效警告指示，并能提供遙測端口功能的電源避雷器，以方便監(jiān)控、管理和日后維護。
- 電源避雷器具有阻燃功能，在失效、或自毀時不能起火；具有失效分離裝置，在失效時，能自動與電源系統(tǒng)斷開，而不影響通信電源系統(tǒng)的正常供電。
- 電源避雷器的連接端子，能適應25mm2的導線連接。安裝避避雷器時的引線應采用截面積不小于10mm2的多股銅導線，使用25mm2的多股銅導線，并盡可能短（引線長度不宜超過1.0m）。當引線長度超過1.0m時，應加大引線的截面積。引線應緊湊并排或綁扎布放。
- 電源避雷器的接地：接地線使用不小于10～35mm2的多股銅導線，并盡可能就近與交流保護地匯流排、或總匯流排、接地網(wǎng)直接可靠連接。
- 根據(jù)防雷區(qū)的劃分和實際情況合理地設計各級電源防雷體系，并選擇適當?shù)姆览灼鳌?/li>
防雷器
- B+C級電源防雷
在電力電線進入監(jiān)測站房總配電箱前，選擇普天中普DXH06-220BCJ/120型B+C級單相電源防雷箱，并聯(lián)接入供電系統(tǒng)中。
防雷箱技術參數(shù)表
- D級設備電源防雷
在LCU控制柜和分析儀器柜的每臺設備前，接入美國APC的P4E型D級電源凈化和浪涌保護插座。
主要技術參數(shù)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)
各站視頻監(jiān)控點布設
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是水質站安防保障的重要設施，對于每個水質站的重要安全部位，均需要配置視頻點，實現(xiàn)設備的運行監(jiān)控、周界安防監(jiān)控、遠程的視頻監(jiān)控和報警聯(lián)動功能。
本項目各站視頻點的布設及設備選型方案如下：
表6.1：單水質站視頻監(jiān)控設備配置和選型表
系統(tǒng)組成結構
各站視頻點由高清紅外槍機、硬盤錄像機、交換機等設備組成。中心站如果無前期建設的視頻監(jiān)控平臺，可以配置網(wǎng)絡硬盤錄像機集中錄像。
系統(tǒng)功能
（1）多畫面及全屏顯示
可以同時監(jiān)控多個地點，可以選擇4分屏，9分屏，16分屏，25分屏顯示。其中任意一個畫面可以做到全屏顯示。
圖 6.1：視頻監(jiān)控客戶端畫面分割界面案例
（2）視頻錄像及回放
- 預約錄像
系統(tǒng)管理員可設定多個時間段對多個監(jiān)控前端的圖像進行錄制，圖像數(shù)據(jù)保存在圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務器的硬盤上。定時方式可選擇單次錄像和每天定時錄像，各個時段可以單獨設置。錄像速度可以調節(jié)。
- 報警自動錄像
若某一報警探測器布防時選擇錄像功能，則當該報警探測器有報警發(fā)生時，自動進行錄像，錄像時間用戶可以事先設定，錄像速度也可以調節(jié)。報警自動錄像文件保存在圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務器的硬盤上。
- 手動錄像
監(jiān)控終端用戶可根據(jù)需要隨時選擇系統(tǒng)各個監(jiān)控前端進行錄像控制，圖像數(shù)據(jù)保存在客戶端本地的硬盤上。
- 錄像回放
用戶可以按時間、攝像機號、報警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料，可以用軟件內置的播放器進行播放。圖像播放速度可手動調節(jié)。
圖 6.2：視頻監(jiān)控客戶端錄像回放界面案例
水站監(jiān)控攝像機
海康威視DS-2CD2T25T-H5高清紅外槍機特點
- 含電源、安裝支架、安裝抱箍，日夜ICR,陣列燈紅外50米，DC12V，實際安裝位置以甲方要求而定。
- 采用 ≧200萬 CMOS圖像傳感器；鏡頭可選；支持H.265或H.264 High profile、H.264 Main profile、H.264 Baseline、MJPEG多種編碼格式，可三碼流同時輸出，靈活運用各種場景。
- 支持可伸縮視頻編碼（SVC）技術，可根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境，自適應傳輸碼率；支持走廊模式，應用更靈活，支持寬動態(tài)，3D降噪、強光抑制、背光補償，適用不同監(jiān)控環(huán)境、支持DC12V±25%寬壓供電，抗電源波動能力強。
- 支持網(wǎng)絡斷開、IP沖突、移動檢測、視頻遮擋、跨越警戒線報警、區(qū)域入侵、場景變更、物品遺留/消失、人臉偵測、徘徊檢測、人員聚集、快速移動。
- 最大紅外距離50米；寬動態(tài) 120dB；信噪比＞56dB。
硬盤錄像機
硬盤錄像機技術特點
- 網(wǎng)絡視頻輸入 64路；錄像分辨率12MP/8MP/6MP/5MP/3MP/1080p/
UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF；類型 16個SATA接口；每個接口均支持500GB/1TB/2TB/3TB/4TB/5TB/6TB 等容量硬盤，機架式安裝；含19寸顯示器。
- 支持接入ONVIF協(xié)議、RTSP協(xié)議、GB28181協(xié)議的設備，可一鍵激活并添加局域網(wǎng)內IPC。
- 支持智能檢索回放功能：進行智能檢索回放時，可自動跳過未觸發(fā)設定規(guī)則（線、四邊形、矩形、全屏）的錄像，只播放觸發(fā)規(guī)則的錄像?？蓪σ曨l畫面疊加8行字符，每行可輸入22個漢字 。
- 可接入總帶寬不小于128Mbps的8路H.265編碼、1080p格式的視頻圖像。支持4屏顯示輸出視頻圖像，2路HDMI或2路VGA接口直接可異源輸出視頻圖像，并可分別進行預覽、回放、配置等操作；支持9/8/6/4/1分屏預覽。
- 支持1200W高清網(wǎng)絡視頻的解碼顯示。可同時正放或倒放8路H.265編碼、1080p格式的視頻圖像 。支持觸控式面板，通過面板按鍵可進行預覽、回放、參數(shù)配置等操作。
- 支持接入帶有人臉偵測報警功能的IPC，觸發(fā)報警時可聯(lián)動錄像、抓拍并保存圖片、彈出報警畫面、聲音警告、上傳中心、發(fā)送郵件、觸發(fā)報警輸出，可按通道、時間、車牌號碼檢索圖片支持走廊模式預覽，可對畫面順時針旋轉270度或中心、上下、左右翻轉預覽。
交換機
交換機技術特點
- 9口百兆非網(wǎng)管POE交換機，8個百兆POE電口，1個百兆電口，非網(wǎng)管，桌面式。
- 交換容量1.8Gbps,包轉發(fā)率1.33Mpps,235mm(長)*27mm（高）*103mm（深），
- 工作溫度：0℃～40℃，支持220v交流，滿負荷功耗127瓦，
- 支持AF,AT雙標準POE，POE功率120瓦；1-2號端口支持視頻紅口保障技術
其他輔助設施
輔助設施技術特點
- 站房內安裝冷暖式工業(yè)空調機，空調安置在儀器柜的一旁，不使空調正對著儀器吹送。所安裝空調具有來電自啟動功能，即當發(fā)生停電并恢復供電后，空調能夠自動啟動工作，并按停電前所設置的溫度等工作狀態(tài)運轉，使站房溫度能控制在25℃±5℃。相對濕度控制在80%以下，空調的室外機進行防盜、防雨處理。
- 站房裝有報警式防盜門，窗戶安裝防盜網(wǎng)，并配備防盜、防火裝置。
- 站房安裝有排氣風扇,排風扇帶防塵百葉窗，配備辦公桌椅一套，配備安裝溫、濕度傳感器一套。站房窗玻璃上根據(jù)需要打孔，用于安裝排氣風扇；根據(jù)需要分別開電源引進孔、空調孔；按要求打圓孔，用于給水管道的輸入口。
- 上水：監(jiān)測儀器站房內引入自來水上下水管，水壓≥1.0MPa，水壓不足加管道加壓泵，不具備自來水可使用井水或者用抽上來的水進行深度凈化，在距離地面2.3m的地方建水箱和液位控制設備，水箱容積為2m3左右。
- 設置排水系統(tǒng)，儀器排水和生活廢水管道分開，儀器排水收集外運處理。
空調機
選用海信KFR-75LW/SUT-N2工業(yè)空調
- 技術參數(shù)
產(chǎn)品吸收國內外移動、聯(lián)通、電信通信機房基站用空調技術優(yōu)點而精心研制的系列產(chǎn)品。廣泛應用于移動、聯(lián)通、電信通信基站，電視臺，氣象臺，石油化工，電子工業(yè)，儀器儀表，精密機械，家禽畜牧等無人值守的場所。
- 產(chǎn)品優(yōu)勢
優(yōu)勢1：循環(huán)風量大。較家用空調等其他民用產(chǎn)品實際制冷制熱效果好。
優(yōu)勢2：來電恢復功能。當出現(xiàn)突然斷電后再次來電時，空調器可以恢復原先的設置參數(shù)自動運行，而不需要人為再去開關機。
優(yōu)勢3：遠程監(jiān)控?？照{機標準配置RS485監(jiān)控接口，提供遠端控制和通信需求，能控制空調開關機、空調運行模式、空調設定溫度、空調風速．同時可以反饋空調當前開關狀態(tài)、室內溫度、空調保護狀態(tài)以及空調當前故障信息。
優(yōu)勢4：風扇電機二級保護。風扇電機采用二級保護設計，一旦風扇電機發(fā)生堵轉故障，根據(jù)具體要求自動啟動可恢復的一級保護與不可恢復的二級保護裝置，自動斷開電源，空調進入保護狀態(tài)，避免電氣火災發(fā)生。
優(yōu)勢5：系統(tǒng)保護?？照{機具有壓縮機排氣保護，當制冷系統(tǒng)排氣溫度異常過高時，空調應能自動停機保護；空調制冷系統(tǒng)有低壓壓力保護，當制冷系統(tǒng)內冷媒壓力異常過低時，空調能自動停機保護。
優(yōu)勢6：雙機備份功能?？照{機具備雙機備份接口功能．通過控制器可設置雙機互為備份、互相切換、輪流啟動的功能；雙機切換：空調機可以通過控制器設置兩臺空調輪流工作時間。如8小時，使兩臺空調各自開停8小時循環(huán)工作，以延長空調器使用壽命。故障自動切換：如果運行中的一臺空調器出現(xiàn)嚴重故障停機或維護停機，控制器會自動開啟另一臺空調繼續(xù)工作，避免因空調器故障或維護導致溫度矢控。
優(yōu)勢7：延時啟動功能?？照{機具備3分鐘延時啟動功能，且壓縮機與風機進行錯時啟動，避免啟動電流過大。
- 服務優(yōu)勢
優(yōu)勢1：全國覆蓋的售后服務體系。在全國范圍內各地市擁有專業(yè)且反應迅速的售后簽約服務網(wǎng)點，能有效支持售后服務，免除后期維護之憂。
優(yōu)勢2：24小時響應機制。公司在各省份主要城市擁有辦公人員且24小時待命以處理市場問題。
純水制備
滿足實驗室和儀器用水需要，水質級別達到試驗室用水要求，自動補充儀器清洗用水。出水量：8－12L/h；電阻率：大于10兆歐。基本配置：過濾器－反滲透膜－兩級核級混床柱－電阻率儀－終端超濾－高低壓控制器－專用純水泵。
系統(tǒng)專用工具
本項目擬投入專用維修工具清單如下（不限于此）：
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