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浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站

一．項目背景

目前，我國常用的水質(zhì)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(zhì)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(zhì)監(jiān)測車、船等，不僅成本高，而且存在二次污染。因此設(shè)計一套低成本的便攜式移動在線水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備是一個急待解決完善的問題。

云傳物聯(lián)在分析國內(nèi)外移動在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了小型漂浮式（浮標(biāo)）水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于水質(zhì)污染事件的應(yīng)急監(jiān)測和跟蹤，以及湖泊水質(zhì)的日常巡檢，具有體積小、成本低、檢測速度快、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定等優(yōu)點。

二．方案建設(shè)

1. 設(shè)計原理

2. 建設(shè)目標(biāo)

用戶可通過手機(jī)或電腦終端實時監(jiān)控水質(zhì)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(yīng)對措施。

該系統(tǒng)通過水質(zhì)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(shù)使水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)以及其他水息息相關(guān)的行業(yè)更加科學(xué)、先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠。

此外，其運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)性、使用操作的方便性可以促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)有效擴(kuò)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(fēng)險，減輕勞動強(qiáng)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(zhì)傳感器響應(yīng)時間短，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對水質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)輸出信號的水質(zhì)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(yīng)的傳感器。

◆ 水質(zhì)采樣標(biāo)準(zhǔn)：在采樣垂線的深度上嚴(yán)格按照《水質(zhì)采樣方案技術(shù)規(guī)定》（HJ495-2009）的要求進(jìn)行水樣采集。

◆  安全可靠：浮標(biāo)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(hù)

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

4. 系統(tǒng)架構(gòu)

浮標(biāo)式水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)是采用太陽能供電，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器、自動控制、自動測量、無線傳輸?shù)雀咝录夹g(shù)及相關(guān)分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的一套綜合性的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要分為水質(zhì)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(zhì)傳感器）和采集控制系統(tǒng)（浮標(biāo)）兩部分構(gòu)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(zhì)輸出之外，還需要將檢測的水質(zhì)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(jī)、移動設(shè)備和控制軟件組成，移動設(shè)備具有IP地址，可接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與監(jiān)測終端的GPRS通信�？刂栖浖⻊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(jìn)行統(tǒng)一管理。

三．相關(guān)產(chǎn)品

1. 水質(zhì)傳感器

云傳物聯(lián)智能型傳感器能夠全天候、連續(xù)、自動監(jiān)測水質(zhì)環(huán)境中PH、ORP、COD、氨氮、濁度等的實時變化情況，迅速、準(zhǔn)確的采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時區(qū)域水質(zhì)的在線自動監(jiān)測，為相關(guān)行業(yè)的水質(zhì)改善措施及管理方法的調(diào)整提供詳實準(zhǔn)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(jī)APP或微信小程序?qū)崟r查看現(xiàn)場情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2. 浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站

浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站由浮標(biāo)體、維護(hù)平臺、傳感器組、通訊設(shè)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(dǎo)率、濁度、氨氮、硝酸鹽氮、葉綠素、藍(lán)綠藻等，

浮標(biāo)主體為不銹鋼浮體，表層噴涂高耐磨防銹防污保護(hù)層，外側(cè)搭載維護(hù)平臺，在便于用戶維護(hù)的同時，增強(qiáng)了它抗惡劣環(huán)境的能力。

四．云平臺（51云聯(lián)）

云平臺作為浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制中心，一方面需要將用戶的控制命令及時發(fā)送到浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測站，另一方面要將接收到的水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀的展示和統(tǒng)一的管理。

平臺主要由GPRS通信模塊、水質(zhì)安全評價模塊、儀器設(shè)備管理模塊和數(shù)據(jù)庫所組成。各模塊的關(guān)系如下圖所示：

方案集成了智能型水質(zhì)傳感器、GPRS、嵌入式系統(tǒng)、自動控制等技術(shù)。系統(tǒng)可對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實時自動的采集，并通過GPRS傳輸方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)信息實時上報給用戶。

功能優(yōu)勢：

實時數(shù)據(jù)顯示

信息化圖表

實時地圖顯示

設(shè)備聯(lián)動

客戶統(tǒng)一管理

智能報警

海量數(shù)據(jù)存儲、管理

監(jiān)控大屏顯示

手機(jī)端展示：