一．項目背景

目前，我國常用的水質監(jiān)測方式有三種，一是現(xiàn)場人工取樣，實驗室分析，但其監(jiān)測系統(tǒng)龐大，檢測時間較長；二是建立自動水質監(jiān)測站，不過監(jiān)測站的位置固定，難以實時發(fā)現(xiàn)和跟蹤污染；三是以常規(guī)船舶監(jiān)測為載體的用的移動的水質監(jiān)測車、船等，不僅成本高，而且存在二次污染。因此設計一套低成本的便攜式移動在線水質監(jiān)測設備是一個急待解決完善的問題。

湖南圣凱安在分析國內(nèi)外移動在線水質監(jiān)測系統(tǒng)應用現(xiàn)狀和*技術的基礎上，設計了小型漂浮式（浮標）水質在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于水質污染事件的應急監(jiān)測和跟蹤，以及湖泊水質的日常巡檢，具有體積小、成本低、檢測速度快、遠程數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定等優(yōu)點。譚 135 1048 2935

二．方案建設

1. 設計原理

2. 建設目標

用戶可通過手機或電腦終端實時監(jiān)控水質情況，及時獲取異常情況的提醒及警報，幫助現(xiàn)場工作人員快速有效地采取應對措施。

該系統(tǒng)通過水質信息智能感知、信息智能處理和控制以及可靠的信息傳輸系統(tǒng)等成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術使水質監(jiān)測行業(yè)以及其他水息息相關的行業(yè)更加科學、*、穩(wěn)定、可靠。

此外，其運行成本的經(jīng)濟性、使用操作的方便性可以促進水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)有效擴大養(yǎng)殖規(guī)模，增加產(chǎn)品產(chǎn)量，降低養(yǎng)殖成本，減少養(yǎng)殖風險，減輕勞動強度，實現(xiàn)綠色環(huán)保、增產(chǎn)增 收、節(jié)能減排的現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖模式。

3. 系統(tǒng)優(yōu)勢

◆ 檢測速度快：水質傳感器響應時間短，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對水質的檢測。

◆ 支持多路傳感器輸入：單個采樣模塊可接入6路具有標準輸出信號的水質傳感器，而監(jiān)測終端也支持接入多個采樣模塊，方便用戶根據(jù)實際情況接入相應的傳感器。

◆ 水質采樣標準：在采樣垂線的深度上嚴格按照《水質采樣方案技術規(guī)定》（HJ495-2009）的要求進行水樣采集。

◆  安全可靠：浮標監(jiān)測站無需專人駕駛，即可自動采樣，避免了人體接觸可能的毒害性污染。高性能太陽能電池和蓄電池，欠壓、過壓、過流保護

◆  易攜帶：相比較于移動船、移動車等，浮標的重量較輕，體積較小，單人即可把持運輸。

4. 系統(tǒng)架構

浮標式水質監(jiān)測系統(tǒng)是采用太陽能供電，運用現(xiàn)代傳感器、自動控制、自動測量、無線傳輸?shù)?及相關分析軟件和通訊網(wǎng)絡構成的一套綜合性的水質在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要分為水質數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、云平臺監(jiān)控層三個部分組成。

數(shù)據(jù)采集層：該模塊由前端采集系統(tǒng)（水質傳感器）和采集控制系統(tǒng)（浮標）兩部分構成，主要采集河流的PH、ORP、濁度、總磷、總氮等參數(shù)。

數(shù)據(jù)傳輸層：數(shù)據(jù)采樣模塊除了將檢測的水質輸出之外，還需要將檢測的水質數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_層。

云平臺監(jiān)控層：該部分由計算機、移動設備和控制軟件組成，移動設備具有IP地址，可接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)與監(jiān)測終端的GPRS通信?？刂栖浖t用來顯示通過GPRS收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。

三．相關產(chǎn)品

1. 水質傳感器

湖南圣凱安智能型傳感器能夠全天候、連續(xù)、自動監(jiān)測水質環(huán)境中PH、ORP、COD、氨氮、濁度等的實時變化情況，迅速、準確的采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時區(qū)域水質的在線自動監(jiān)測，為相關行業(yè)的水質改善措施及管理方法的調整提供詳實準確的數(shù)據(jù)資料及決策參考。

這款傳感器具有精度高，壽命長，漂移小等優(yōu)點，同時配套有數(shù)據(jù)分析軟件（51云聯(lián)），具有監(jiān)測、上報、儲存數(shù)據(jù)等功能，用戶可通過電腦端、手機APP或微信小程序實時查看現(xiàn)場情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2. 浮標水質監(jiān)測站

浮標水質監(jiān)測站由浮標體、維護平臺、傳感器組、通訊設備、供電系統(tǒng)、錨系等組成。具體監(jiān)測項目包括水溫、pH 值、溶解氧、電導率、濁度、氨氮、硝酸鹽氮、葉綠素、藍綠藻等，

浮標主體為不銹鋼浮體，表層噴涂高耐磨防銹防污保護層，外側搭載維護平臺，在便于用戶維護的同時，也降低了浮標的重心，增強了它抗惡劣環(huán)境的能力。

手機端展示：

物聯(lián)網(wǎng)水質在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

一、背景概述

“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。"水質監(jiān)測是水資源管理與保護的重要基礎，也是保護水環(huán)境的重要手段。在新的發(fā)展階段，我們面對洪水、水資源緊缺、水污染等問題，水質監(jiān)測工作方式也應該與時俱進。

我國目前的水質污染監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設備雖然發(fā)展較為成熟，但遠程監(jiān)控的實現(xiàn)技術仍較為落后。大多數(shù)企業(yè)及部門依然采用的是斥巨資找所謂的行業(yè)大拿定制開發(fā)一整套完整的系統(tǒng)，這樣不僅成本高昂，且開發(fā)周期長，后期運維難度大。

基于此，深圳市圣凱安技術有限公司推出了一套針對水源污染等無組織污染源的在線監(jiān)控系統(tǒng)，它通過現(xiàn)場檢測和實時在線監(jiān)測，配合信息化系統(tǒng)和應用終端，幫助環(huán)保系統(tǒng)集成商或有關部門及時、準確地掌握水質信息，為預警預報重大流域性水質污染事故，監(jiān)管污染物排放，以及監(jiān)督總量控制制度落實等提供幫助。

二、系統(tǒng)架構

湖南圣凱安水質在線監(jiān)測系統(tǒng)是以信息采集為基礎，環(huán)境大數(shù)據(jù)為支撐、水資源水環(huán)境評估預警方法為核心的物理網(wǎng)在線監(jiān)測與評價預警系統(tǒng)。

它可以實現(xiàn)地表水體基礎信息的收集和管理、水資源和水質的實時在線評價、水質監(jiān)測數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計和分析預測、水體污染的及時預警報警，為地表水環(huán)境的管理和決策提供技術支持，我們的水質在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構主要分為三層：水質數(shù)據(jù)采集層、水質數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡層、水質在線云平臺層。如下圖所示：

1：水質數(shù)據(jù)采集層

系統(tǒng)主要通過溫度傳感器、PH值傳感器、濁度傳感器、含氧量傳感器等模塊以及浮標水質監(jiān)測系統(tǒng)來采集溫度、PH值、濁度、含氧量等信息。

2：水質數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡層

通信網(wǎng)絡層由互聯(lián)網(wǎng)、wifi、寬帶、電信網(wǎng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，負責傳遞和處理采集層獲取的信息。

湖南圣凱安DTU無線遠程終端設備支持串口RS485接口、USB接口等，設備可以直接與客戶的上述接口設備直接相連，把客戶的PLC設備、工控設備的數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對客戶端末設備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、設備控制等功能。

利用GPRS進行遠程傳輸，費用低，穩(wěn)定性好?？梢灾苯咏尤敫鞣N水質監(jiān)控設備，實現(xiàn)對pH、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測。

3：環(huán)境在線監(jiān)控應用層

云平臺層為是應用層的基礎平臺，是水質在線監(jiān)測系統(tǒng)與用戶的接口。云傳物聯(lián)水質在線監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控點的數(shù)量及監(jiān)控點的傳感器，靈活配置或定制實時畫面、歷史數(shù)據(jù)畫面、報表、統(tǒng)計分析、實時報警、維護提醒，同時可將報警或超標信息推送到相關人手機短信或手機微信中。

操作人員無需懂得編程，對電腦有一定的操作知識即可。如溫度、水位、壓力參數(shù)等，系統(tǒng)收集每個節(jié)點的數(shù)據(jù)，進行存儲和管理，實現(xiàn)整個測試點的信息動態(tài)顯示。對異常狀態(tài)自動報警。加裝攝像頭可以對設備狀態(tài)進行實時和多角度的監(jiān)測，尤其是偏遠地區(qū)和人煙稀少（包括水庫、污水井、狹窄空間等）的方法十分適用。