水質在線監測系統

一、系統架構
 
1系統設計

    水質在線監測系統由采樣單元、預處理單元、分析監測單元、系統控制單元、通信單元、服務器單元和遠程控制中心等組成。
    采樣、預處理單元：在系統初級完成水質自動監測的水樣采集、水樣預處理等監控過程；
    分析監測單元：將監測地區的水質常規參數、水文參數等需要測定的指標踐行實時監控，收集、整理，匯總實時數據和報表等分析工作；
    通信單元：實現數據及控制指令的上行及下行的傳輸過程，數據及時傳至企業監控中心，各區、省、市級環保及監控中心；
    服務器單元：：接收來自不同現場的自動監測數據，將數據保存至本地進行存儲，同時將數據保存至數據庫中，對第三方軟件平臺提供數據訪問的接口，可定制化開發；
    遠程控制中心：實時接收數據庫的監控數據，實現對環境數據資源的及時管理，推動信息資產的管理、共享和利用，提高數據綜合分析應用和決策分析支撐。同時構建物聯網應用展示平臺，將所有轄區內環境狀況展現于管理者面前，整合所有環境信息及資源，構建統一的業務應用平臺。
 
2系統結構

    水質在線監測系統采用多層次的系統架構設計，可以對接不同國控，省空，區域等，不同層次水質監測子站相關數據，建立一套完善的水質監測、預警、發布的可視化平臺。結構圖如下所示：
 
 

3系統部署

    應用于水資源循環利用的各個環節，實現對飲用水及生產、生活污水水質的實時連續監測。在線監控中心的數據庫中應包含所鋪設線的基礎地理數據、監測設施的空間數據和屬性數據，各類相關運行設備與監測設備的運行數據，還可與視頻監控數據、項目管理數據、客戶數據、氣象數據、模擬數據、社會經濟數據等相結合，組成一個可靠的數據庫。
下圖為系統拓撲圖：
 

 
4系統網絡部署

（1）、可依據電子政務的安全要求，外網可使用PCM安全線路，環保局內部網不與Internet連接；
（2）、通過VPN網絡向總站、省站、市站等多級、多個環境監測監控中心轉發環境監測數據，保證數據傳輸的安全性、可靠性；
（3）、結合GSM/GPRS無線網，極大的拓展了環境檢測范圍和實現了移動辦公；
（4）、數據采集器可選用RS232、RS485（1.2km）、無線數傳（5km）方式通信，降低通信費用；
（5）、環境監測站不必和信息中心局域網聯網，可通過接入Internet遠程辦公；
（6）、利用信息中心設備的可靠性，監測數據集中存儲，保證了數據的安全性，又可以實現全天候監控；
（7）、可通過移動設備（手機、筆記本電腦）使用短信或者GPRS上網方式，進行移動監測。
 
5系統功能

?實時監測水源地及應用水的溫度、PH、流量等常規參數；
?實時監測排污口、污水處理廠污水的COD、氨氮等參數；
?實時采集各類儀器的輸出信號，并將數據通過無線遠程發送至環保監控中心，同時保   存在數據庫存   儲器中；
?監控中心具有對數據的進行存儲、顯示、記錄、打印、統計等功能；
?水質監測數據超標、水質分析設備故障、現場供電異常，可自動報警；
?具備監控數據、報警數據查詢、統計、分析功能；
?具備現場設備的實時監控、遠程監控、遠程診斷等智能功能。

二、 系統說明
 
1．平臺

    水質監測物聯網平臺使用管理和監控所轄區域的前端便攜式（可移動式）水質監測儀，將實時數據收集并上傳、完成數據有效性審核、報表制作、數據入庫、查詢分析、權限控制、系統管理等功能，對質控結果進行應用。
 

    普通游客只可以查看首頁監測點的顯示信息，只有登陸之后開放查看權限。

2．在線監測實時數據顯示

    在監測系統首頁顯示的監測點實時地圖，我們采用的是GIS地理信息技術，通過經緯度準確定位監測點的水質情況并上傳監測信息。地圖上顯示監測點實時位置，各監測點可顯示實時數據以及當前日均值，地圖采用BaiDu地圖模板，可以自定義地圖效果（普通、衛星、三維效果），站點數據顯示如下圖所示：
 

系統所顯示的具體數值情況：、
 

 
3．水源質量綜合指數數據

    水源質量綜合指數數據可通過時間和地點分別進行查看，查看方式根據直接的視覺效果不同自行選擇，數據內容可以以文字或者圖表形式閱覽，還供使用者進行數據的下載導出，下圖所示為水源質量的日均值圖表信息：
 

4．歷史數據查詢

    如下圖所示，可在條件框中選擇要查詢的不同數據類型，可以隨時查看各點位各項歷史數據并進行導出，導出格式支持PDF、WORD、EXCEL，為管理決策提供便利。
 

5．預報預警設置

（1）、報警與預警：以聲音、圖標顏色變化、表格中數值的顏色、手機短信（向預先設定的手機上發送相應的報警信息）或郵件等形式提供多樣化的報警功能。精確地描述超標數值，超標時間，超標排放量、超標排放介質量，為強化環境監理工作提供了詳實可靠的依據；
（2）、趨勢預警：系統自動分析評估監測數據，實時匯總各種污染物的排放總量，及時、準確地掌握排污口的動態，對污染物排放量發展趨勢過快的情況提前預警；
（3）、超標報警：當監測數據超出了系統設定的范圍時，通過聲光報警、短信報警等多種方式將超標排放的詳實數據通知相關人員；
（4）、故障報警：當在線監測儀表發生故障時，系統自動發出故障報警信號。
各區間統計工作*由后臺進行數據處理，無需人工進行相應操作，信息推送時間可以事先，內容包括：上一統計區間內用戶所在站點綜合數據信息、單項指標超限預警、首要污染物信息等。
 
6．系統分析

    統計與分析：將污染源在線監測數據和報警信息進行*多角度的分類匯總與統計分析，充分滿足各種統計要求。強化企業排放口的管理，以多種方式對污染物排放量、超標排放量、超標排放介質量、監控設備停運時間等重要指標進行統計，滿足管理工作的需求。
實現對受控企業污染物排放總量的管理，及時掌握企業污染物排放總量的發展趨勢，為總量管理、總量控制提供基礎依據。匯總統計區域內所有污染物的排放總量，動態掌握和量化污染物的排放趨勢，為區域內污染物排放總量的削減提供。
 
7．功能設置

（1）平臺站點接入
客戶在確認點位后，可自行安裝設備接入平臺之中，也可提供相應解決方案和配套設備。
（2）數據修正、數據清理
對于未采集或丟失等出現異常信息的數據，可提供后期持續補足與調整。