物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)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(cè)是水資源管理與保護(hù)的重要基礎(chǔ)，也是保護(hù)水環(huán)境的重要手段。在新的發(fā)展階段，我們面對(duì)洪水、水資源緊缺、水污染等問(wèn)題，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作方式也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。
我國(guó)目前的水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備雖然發(fā)展較為成熟，但遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)技術(shù)仍較為落后。大多數(shù)企業(yè)及部門(mén)依然采用的是斥巨資找所謂的行業(yè)大拿定制開(kāi)發(fā)一整套完整的系統(tǒng)，這樣不僅成本高昂，且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，后期運(yùn)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(duì)水源污染等無(wú)組織污染源的在線監(jiān)控系統(tǒng)，它通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，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(mén)及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握水質(zhì)信息，為預(yù)警預(yù)報(bào)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(shí)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(cè)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(píng)估預(yù)警方法為核心的物理網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)預(yù)警系統(tǒng)。
它可以實(shí)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(shí)時(shí)在線評(píng)價(jià)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析預(yù)測(cè)、水體污染的及時(shí)預(yù)警報(bào)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(cè)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(tái)層。如下圖所示：
1：水質(zhì)數(shù)據(jù)采集層
系統(tǒng)主要通過(guò)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(cè)系統(tǒng)來(lái)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(jì)算平臺(tái)等組成，負(fù)責(zé)傳遞和處理采集層獲取的信息。
湖南圣凱安DTU無(wú)線遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，費(fèi)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(shí)現(xiàn)對(duì)pH、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
3：環(huán)境在線監(jiān)控應(yīng)用層
云平臺(tái)層為是應(yīng)用層的基礎(chǔ)平臺(tái)，是水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與用戶的接口。云傳物聯(lián)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量及監(jiān)控點(diǎn)的傳感器，靈活配置或定制實(shí)時(shí)畫(huà)面、歷史數(shù)據(jù)畫(huà)面、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警、維護(hù)提醒，同時(shí)可將報(bào)警或超標(biāo)信息推送到相關(guān)人手機(jī)短信或手機(jī)微信中。
操作人員無(wú)需懂得編程，對(duì)電腦有一定的操作知識(shí)即可。如溫度、水位、壓力參數(shù)等，系統(tǒng)收集每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試點(diǎn)的信息動(dòng)態(tài)顯示。對(duì)異常狀態(tài)自動(dòng)報(bào)警。加裝攝像頭可以對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)和多角度的監(jiān)測(cè)，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)和人煙稀少（包括水庫(kù)、污水井、狹窄空間等）的方法十分適用。
三．系統(tǒng)平臺(tái)功能
水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)： 24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)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(duì)水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，用戶可以隨時(shí)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(duì)水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出、整理。
水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)報(bào)警：對(duì)于設(shè)定超標(biāo)限值的參數(shù)及時(shí)報(bào)警，通過(guò)手機(jī)短信、微信的方式及時(shí)告知用戶。
水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析：對(duì)環(huán)境參數(shù)可做日月年報(bào)表，可做統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)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(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息的增、改、查、刪等基本操作，更規(guī)范的管理各監(jiān)測(cè)設(shè)備。
用戶管理：不同的操作權(quán)限，實(shí)現(xiàn)了不同級(jí)別操作人員對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)范圍和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)性的嚴(yán)格控制，建立統(tǒng)一用戶管理平臺(tái)，實(shí)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(guò)云平臺(tái)的監(jiān)控大屏選項(xiàng)，遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及工作人員工作狀態(tài)進(jìn)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(tái)通過(guò)瀏覽器登陸系統(tǒng)，查看監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，直接操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
水質(zhì)參數(shù)微信小程序監(jiān)測(cè)：管理人員也能通過(guò)關(guān)注湖南圣凱安微信，通過(guò)微信小程序登陸平臺(tái)系統(tǒng)，隨時(shí)隨地查看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
水質(zhì)參數(shù)手機(jī)APP檢測(cè)：管理人員可通過(guò)下載我們?cè)破脚_(tái)APP，隨時(shí)隨地查看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
采購(gòu)中心
