水质在线监测系统

一、系统架构
 
1系统设计

    水质在线监测系统由采样单元、预处理单元、分析监测单元、系统控制单元、通信单元、服务器单元和远程控制中心等组成。
    采样、预处理单元：在系统初级完成水质自动监测的水样采集、水样预处理等监控过程；
    分析监测单元：将监测地区的水质常规参数、水文参数等需要测定的指标践行实时监控，收集、整理，汇总实时数据和报表等分析工作；
    通信单元：实现数据及控制指令的上行及下行的传输过程，数据及时传至企业监控中心，各区、省、市级环保及监控中心；
    服务器单元：：接收来自不同现场的自动监测数据，将数据保存至本地进行存储，同时将数据保存至数据库中，对第三方软件平台提供数据访问的接口，可定制化开发；
    远程控制中心：实时接收数据库的监控数据，实现对环境数据资源的及时管理，推动信息资产的管理、共享和利用，提高数据综合分析应用和决策分析支撑。同时构建物联网应用展示平台，将所有辖区内环境状况展现于管理者面前，整合所有环境信息及资源，构建统一的业务应用平台。
 
2系统结构

    水质在线监测系统采用多层次的系统架构设计，可以对接不同国控，省空，区域等，不同层次水质监测子站相关数据，建立一套完善的水质监测、预警、发布的可视化平台。结构图如下所示：
 
 

3系统部署

    应用于水资源循环利用的各个环节，实现对饮用水及生产、生活污水水质的实时连续监测。在线监控中心的数据库中应包含所铺设线的基础地理数据、监测设施的空间数据和属性数据，各类相关运行设备与监测设备的运行数据，还可与视频监控数据、项目管理数据、客户数据、气象数据、模拟数据、社会经济数据等相结合，组成一个可靠的数据库。
下图为系统拓扑图：
 

 
4系统网络部署

（1）、可依据电子政务的安全要求，外网可使用PCM安全线路，环保局内部网不与Internet连接；
（2）、通过VPN网络向总站、省站、市站等多级、多个环境监测监控中心转发环境监测数据，保证数据传输的安全性、可靠性；
（3）、结合GSM/GPRS无线网，极大的拓展了环境检测范围和实现了移动办公；
（4）、数据采集器可选用RS232、RS485（1.2km）、无线数传（5km）方式通信，降低通信费用；
（5）、环境监测站不必和信息中心局域网联网，可通过接入Internet远程办公；
（6）、利用信息中心设备的可靠性，监测数据集中存储，保证了数据的安全性，又可以实现全天候监控；
（7）、可通过移动设备（手机、笔记本电脑）使用短信或者GPRS上网方式，进行移动监测。
 
5系统功能

?实时监测水源地及应用水的温度、PH、流量等常规参数；
?实时监测排污口、污水处理厂污水的COD、氨氮等参数；
?实时采集各类仪器的输出信号，并将数据通过无线远程发送至环保监控中心，同时保   存在数据库存   储器中；
?监控中心具有对数据的进行存储、显示、记录、打印、统计等功能；
?水质监测数据超标、水质分析设备故障、现场供电异常，可自动报警；
?具备监控数据、报警数据查询、统计、分析功能；
?具备现场设备的实时监控、远程监控、远程诊断等智能功能。

二、 系统说明
 
1．平台

    水质监测物联网平台使用管理和监控所辖区域的前端便携式（可移动式）水质监测仪，将实时数据收集并上传、完成数据有效性审核、报表制作、数据入库、查询分析、权限控制、系统管理等功能，对质控结果进行应用。
 

    普通游客只可以查看首页监测点的显示信息，只有登陆之后开放查看权限。

2．在线监测实时数据显示

    在监测系统首页显示的监测点实时地图，我们采用的是GIS地理信息技术，通过经纬度准确定位监测点的水质情况并上传监测信息。地图上显示监测点实时位置，各监测点可显示实时数据以及当前日均值，地图采用BaiDu地图模板，可以自定义地图效果（普通、卫星、三维效果），站点数据显示如下图所示：
 

系统所显示的具体数值情况：、
 

 
3．水源质量综合指数数据

    水源质量综合指数数据可通过时间和地点分别进行查看，查看方式根据直接的视觉效果不同自行选择，数据内容可以以文字或者图表形式阅览，还供使用者进行数据的下载导出，下图所示为水源质量的日均值图表信息：
 

4．历史数据查询

    如下图所示，可在条件框中选择要查询的不同数据类型，可以随时查看各点位各项历史数据并进行导出，导出格式支持PDF、WORD、EXCEL，为管理决策提供便利。
 

5．预报预警设置

（1）、报警与预警：以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色、手机短信（向预先设定的手机上发送相应的报警信息）或邮件等形式提供多样化的报警功能。精确地描述超标数值，超标时间，超标排放量、超标排放介质量，为强化环境监理工作提供了详实可靠的依据；
（2）、趋势预警：系统自动分析评估监测数据，实时汇总各种污染物的排放总量，及时、准确地掌握排污口的动态，对污染物排放量发展趋势过快的情况提前预警；
（3）、超标报警：当监测数据超出了系统设定的范围时，通过声光报警、短信报警等多种方式将超标排放的详实数据通知相关人员；
（4）、故障报警：当在线监测仪表发生故障时，系统自动发出故障报警信号。
各区间统计工作*由后台进行数据处理，无需人工进行相应操作，信息推送时间可以事先，内容包括：上一统计区间内用户所在站点综合数据信息、单项指标超限预警、首要污染物信息等。
 
6．系统分析

    统计与分析：将污染源在线监测数据和报警信息进行*多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。强化企业排放口的管理，以多种方式对污染物排放量、超标排放量、超标排放介质量、监控设备停运时间等重要指标进行统计，满足管理工作的需求。
实现对受控企业污染物排放总量的管理，及时掌握企业污染物排放总量的发展趋势，为总量管理、总量控制提供基础依据。汇总统计区域内所有污染物的排放总量，动态掌握和量化污染物的排放趋势，为区域内污染物排放总量的削减提供。
 
7．功能设置

（1）平台站点接入
客户在确认点位后，可自行安装设备接入平台之中，也可提供相应解决方案和配套设备。
（2）数据修正、数据清理
对于未采集或丢失等出现异常信息的数据，可提供后期持续补足与调整。