一、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站JN-DNV100系統(tǒng)概述

水質(zhì)在線監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)是用來監(jiān)測水安全的有效機(jī)制，系統(tǒng)通過信息中心平臺(tái)監(jiān)控水質(zhì)各個(gè)監(jiān)測參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，為水質(zhì)狀況提供綜合的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)其做出最及時(shí)的綜合判斷；系統(tǒng)包括采水單元、常規(guī)五參數(shù)、總氮、總磷、氨氮、COD/高猛酸鹽指數(shù)、配水/預(yù)處理單元、分析儀器、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、系統(tǒng)控制、廢液處理、輔助單元等，主要完成對(duì)監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)的在線監(jiān)測及數(shù)據(jù)通信傳輸。

該系統(tǒng)的建立將為水質(zhì)安全提供一道堅(jiān)實(shí)的屏障。

DNVSmartTM系列智能水質(zhì)在線分析儀器是水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站JN-DNV100的核心部分，由滿足各檢測項(xiàng)目要求的自動(dòng)檢測儀器及輔助設(shè)備組成。

輔助單元包括：UPS、穩(wěn)壓電源、防雷、自動(dòng)留樣器、自動(dòng)消防等。根據(jù)儀器運(yùn)行的要求，選配或加裝所需的輔助設(shè)備。

分析儀器類型的選擇原則為：

儀器測定范圍滿足水質(zhì)分析要求，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法一致；

儀器結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定；

運(yùn)行成本合理，維護(hù)量少，維護(hù)成本低，二次污染少；

在線水質(zhì)監(jiān)測站是一個(gè)將多個(gè)指標(biāo)的自動(dòng)監(jiān)測儀器組合起來，從采樣、分析到記錄及遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸組成的系統(tǒng)。在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)適用于布置在各種類型的水體監(jiān)測場地，更在河長制管理中發(fā)揮著重要的作用。周期或者不間斷連續(xù)監(jiān)測水體的各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)，實(shí)時(shí)保存監(jiān)測數(shù)據(jù)，并聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。該系統(tǒng)可以幫助及時(shí)了解水質(zhì)狀況及水質(zhì)變化趨勢為相關(guān)管理部門的決策提供科學(xué)依據(jù)，制定應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)、有效處理各種水質(zhì)污染狀況。

二、系統(tǒng)功能

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括如下功能：

（1）可調(diào)節(jié)式取樣方式（連續(xù)或間歇），可根據(jù)監(jiān)測頻次取水（監(jiān) 測頻次最高為 0.5 小時(shí)/次）。

（2）現(xiàn)場兩級(jí)合理結(jié)構(gòu)的自動(dòng)控制運(yùn)行方式；自動(dòng)運(yùn)行，停電保護(hù)，來電自動(dòng)恢復(fù)。

（3）系統(tǒng)多極授權(quán)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能（包括中心管理平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控與授權(quán)的維護(hù)端遠(yuǎn)程監(jiān)控），為長期運(yùn)行提供技術(shù)支持。

（4）系統(tǒng)具有異常狀況的自動(dòng)診斷功能，監(jiān)測項(xiàng)目超標(biāo)及基站狀態(tài)信號(hào)顯示、報(bào)警功能。

（5）監(jiān)測頻次可人工設(shè)定，同時(shí)具有遠(yuǎn)程緊急監(jiān)測功能。

（6）數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)及傳輸。

（7）根據(jù)用戶要求進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效性判別，同時(shí)測試數(shù)據(jù)及狀態(tài) 信息數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與遠(yuǎn)程傳輸。

（8）自動(dòng)清洗功能。系統(tǒng)不僅能對(duì)所有儀器內(nèi)部管路進(jìn)行清洗，還能清洗采水管路，并通過滅藻清洗裝置增強(qiáng)效果。

（9）具有基站視頻監(jiān)視功能。預(yù)警聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生預(yù)警時(shí)，實(shí)時(shí)彈出現(xiàn)場畫面，為指揮處置提供視頻信息。

（10）門禁管理，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，記錄站房進(jìn)入日志，加強(qiáng)對(duì)監(jiān)控站房的管理。

三、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)

具備數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，與其它儀器的通信方式可采用模擬信號(hào)采集的方式，亦可采用數(shù)字信號(hào)采集的方式。與遠(yuǎn)程的通信方式采用4G通訊方式，同時(shí)支持ADSL/GPRS/CDMA/3G等多種有線及無線方式。用來完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與網(wǎng)絡(luò)通信等功能。

（1）概述

監(jiān)測數(shù)據(jù)是監(jiān)測系統(tǒng)的核心，是獲取原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要途徑?？煽俊?zhǔn)確、快速地獲得這些數(shù)據(jù)是浮標(biāo)式水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在系統(tǒng)中占有非常重要的地位。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、和數(shù)據(jù)傳輸方式及前端的采集裝置的可靠運(yùn)行，對(duì)于系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性起決定性作用。

數(shù)據(jù)采集傳輸儀是*按照工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)水位在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，永遠(yuǎn)在線，并通過模擬信號(hào)接口、數(shù)字信號(hào)接口與等多種儀表連接。遵守《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HT/T 353-2007》。

監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)采用嵌入式“CPU＋通訊模塊"，采用嵌入式CPU芯片來支持嵌入式操作系統(tǒng)，但可以實(shí)現(xiàn)豐富協(xié)議接口，便于移植和向系統(tǒng)應(yīng)用升級(jí)，更加便于數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。嵌入式CPU芯片是整個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的核心，可以很好地支持嵌入式操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集一般采用標(biāo)準(zhǔn)RS232或RS485接口，采集監(jiān)測系統(tǒng)、儀器的相關(guān)數(shù)據(jù)。由CPU負(fù)責(zé)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，然后交給GPRS模塊將其發(fā)送給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。

系統(tǒng)本地通訊可采用模擬信號(hào)采集的方式，亦可采用數(shù)字信號(hào)采 集的方式。遠(yuǎn)程通訊采用 ADSL/GPRS/CDMA/3G/4G 等多種有線及無線 方式。采集與傳輸功能的通訊結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖 數(shù)據(jù)采集與傳輸通訊結(jié)構(gòu)

監(jiān)測信息采集與傳輸可以實(shí)時(shí)將儀器的測量結(jié)果、系統(tǒng)運(yùn)行狀況、儀器的運(yùn)行狀況、系統(tǒng)故障、儀器故障等信息自動(dòng)傳送到中心管理單元；同時(shí)可以接受軟件平臺(tái)所發(fā)來的各種指令，實(shí)時(shí)的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)、遠(yuǎn)程清洗、遠(yuǎn)程緊急監(jiān)測等控制。