物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)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(zhì)監(jiān)測是水資源管理與保護的重要基礎(chǔ)，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(zhì)監(jiān)測工作方式也應(yīng)該與時俱進。
我國目前的水質(zhì)污染監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備雖然發(fā)展較為成熟，但遠程監(jiān)控的實現(xiàn)技術(shù)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(shù)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(yīng)用終端，幫助環(huán)保系統(tǒng)集成商或有關(guān)部門及時、準(zhǔn)確地掌握水質(zhì)信息，為預(yù)警預(yù)報重大流域性水質(zhì)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(gòu)
湖南圣凱安水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)是以信息采集為基礎(chǔ)，環(huán)境大數(shù)據(jù)為支撐、水資源水環(huán)境評估預(yù)警方法為核心的物理網(wǎng)在線監(jiān)測與評價預(yù)警系統(tǒng)。
它可以實現(xiàn)地表水體基礎(chǔ)信息的收集和管理、水資源和水質(zhì)的實時在線評價、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計和分析預(yù)測、水體污染的及時預(yù)警報警，為地表水環(huán)境的管理和決策提供技術(shù)支持，我們的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)主要分為三層：水質(zhì)數(shù)據(jù)采集層、水質(zhì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層、水質(zhì)在線云平臺層。如下圖所示：
1：水質(zhì)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(biāo)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)來采集溫度、PH值、濁度、含氧量等信息。
2：水質(zhì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層
通信網(wǎng)絡(luò)層由互聯(lián)網(wǎng)、wifi、寬帶、電信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，負責(zé)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(shè)備支持串口RS485接口、USB接口等，設(shè)備可以直接與客戶的上述接口設(shè)備直接相連，把客戶的PLC設(shè)備、工控設(shè)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(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備控制等功能。
利用GPRS進行遠程傳輸，費用低，穩(wěn)定性好。可以直接接入各種水質(zhì)監(jiān)控設(shè)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(yīng)用層
云平臺層為是應(yīng)用層的基礎(chǔ)平臺，是水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)與用戶的接口。云傳物聯(lián)水質(zhì)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(biāo)信息推送到相關(guān)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(shè)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。
三．系統(tǒng)平臺功能
水質(zhì)參數(shù)實時監(jiān)測： 24小時實時監(jiān)測ph值、含氧量、氨氮、總磷、化學(xué)需氧量等水質(zhì)參數(shù)，有效實現(xiàn)水污染事件的可防、可控。
水質(zhì)參數(shù)歷史數(shù)據(jù)：可對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)進行保存，用戶可以隨時查閱和分析歷史數(shù)據(jù)。
水質(zhì)參數(shù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)：可對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)進行導(dǎo)出、整理。
水質(zhì)參數(shù)實時報警：對于設(shè)定超標(biāo)限值的參數(shù)及時報警，通過手機短信、微信的方式及時告知用戶。
水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計分析：對環(huán)境參數(shù)可做日月年報表，可做統(tǒng)計分析，對標(biāo)參考等，多種數(shù)據(jù)模型可供查看。
統(tǒng)一管理設(shè)備：此功能可實現(xiàn)監(jiān)測點位信息的增、改、查、刪等基本操作，更規(guī)范的管理各監(jiān)測設(shè)備。
用戶管理：不同的操作權(quán)限，實現(xiàn)了不同級別操作人員對數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺，實現(xiàn)所有用戶的身份管理。
水質(zhì)參數(shù)可視化分析：管理人員可通過云平臺的監(jiān)控大屏選項，遠程對現(xiàn)場實時檢測數(shù)據(jù)，以及工作人員工作狀態(tài)進行統(tǒng)一管理。
水質(zhì)參數(shù)Web監(jiān)控：管理人員可以在任何平臺通過瀏覽器登陸系統(tǒng)，查看監(jiān)測現(xiàn)場，直接操作現(xiàn)場設(shè)備。
水質(zhì)參數(shù)微信小程序監(jiān)測：管理人員也能通過關(guān)注湖南圣凱安微信，通過微信小程序登陸平臺系統(tǒng)，隨時隨地查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
水質(zhì)參數(shù)手機APP檢測：管理人員可通過下載我們云平臺APP，隨時隨地查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
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