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针对目前水污染在线自动监测系统普遍存在的废水污染物排放总量测算不精确、废水采样周期固定而具有规律性的问题,提出一种基于比例取样结合随机取样方法的智能化污水污染物总量监测系统,并详细阐述了系统的软、硬件设计方案。该系统采用悬浮的模数转换器(A/D)模拟输入口的随机电压值作为随机采样周期并按废水流量比例采样、统一存储综合水样。系统实测证明,该系统可有效实现对废水排放企业的排污总量的精确测量,降低运行成本并使排污企业无法掌握监测系统采样规律,从而避免其偷排、突排高浓度废水。