水質(zhì)無線監(jiān)測系統(tǒng)方案

一、 概述

    環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護工作的重要組成部分，是環(huán)境管理的基礎和技shu支持。隨著我國工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，環(huán)境保護也相應大力發(fā)展起來。這樣就迫切需要加快全國環(huán)境管理基礎能力的建設，提高環(huán)境監(jiān)測能力和環(huán)境監(jiān)督執(zhí)fa管理水平。

    排污口水環(huán)境實時自動監(jiān)測系統(tǒng)的研制在我國剛剛起步，歐美一些發(fā)達國家在這方面已趨向成熟，例如美國等一些工業(yè)發(fā)達國家，幾乎在每個排污口都安裝了有關(guān)監(jiān)測儀器，對污水處理設施的運行情況以及排污流量、PH值、DO、電導、濁度度、溫度等值進行自動監(jiān)控，在監(jiān)控中心可以隨時知道排污口染物的排放情況。在韓國已有50％的企業(yè)做到了對以下四項指標的實時自動監(jiān)控：污水處理設備運行情況、流量、PH值和溶氧。

    我國目前大部分地區(qū)的水環(huán)境監(jiān)測主要是以化學化為主。即人工定期（或不定期）的現(xiàn)場采樣、化驗、水質(zhì)分析。這樣工作量大且具有隨機性，不能準確反映整個水量水質(zhì)的變化過程，因而不能做到為水環(huán)境評價和環(huán)境治理的可靠依據(jù)。

    由于我國經(jīng)濟發(fā)展過程中出現(xiàn)越來越多的水環(huán)境污染問題，近年來國家已充分重視和加強對環(huán)境污染的治理。為了配合這項工作，改進水環(huán)境監(jiān)測手段和方法已顯得尤為重要。

深圳市云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司在充分調(diào)研、考察、征詢客戶意見等基礎上，研制開發(fā)了集自動化、即時化、智能化于一體的經(jīng)濟實用的水質(zhì)量無線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對排污口污水的PH值、DO、溫度、電導和排污流量進行實時監(jiān)控，通過GPRS/CDMA無線終端將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心和環(huán)境管理部門，工作人員可以在監(jiān)控中心或辦公室進行遠程監(jiān)測，隨時得到即時數(shù)據(jù)報告，實現(xiàn)遠端無人值守。

二、系統(tǒng)組成、工作原理

    系統(tǒng)主要是由一個監(jiān)測中心，若干個固定監(jiān)測站和GPRS/CDMA無線終端組成。監(jiān)測中心對各個監(jiān)測站進行控制指揮，各監(jiān)測站收集各種污染參數(shù)，兩者間的控制信號和監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA無線終端傳送完成。監(jiān)測中心既是各監(jiān)測站的指揮中心，又是監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯集、處理的存儲的數(shù)據(jù)庫。各監(jiān)測站可設置為自動向監(jiān)測中心發(fā)送信息；也可設置為平時處于待機狀態(tài)，在收到監(jiān)測中心的指令后才開始啟動工作，將信息發(fā)送給監(jiān)控中心。各監(jiān)測站有數(shù)據(jù)采集。命令識別、數(shù)據(jù)發(fā)送的功能。

    監(jiān)測中心由功能較齊全的計算機外圍設備如顯示器、打印機、繪圖機等組成。各監(jiān)測站由各種采集參數(shù)的探頭、PAC可編程自動控制器和GPRS/CDMA無線終端組成。 

三、系統(tǒng)方案說明： 

    在水質(zhì)系統(tǒng)中，常常需要對眾多的排污口污水的PH值、DO、溫度、電導和排污流量進行實時監(jiān)控實時監(jiān)測，大部分監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務器進行處理。由于監(jiān)測點分散，分布范圍廣，而且大多設置在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過電hua線傳送數(shù)據(jù)往往事倍功半，通過GPRS/CDMA/EDGE無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，成為水質(zhì)監(jiān)測部門選擇的通信手段之一。污染源監(jiān)測設備可將采集到的污染數(shù)據(jù)和告警信息通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡同時發(fā)送到多個水質(zhì)監(jiān)測部門，實現(xiàn)對排污單位或個人的及時管理，可以大大提高環(huán)保部門的工作效率。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

系統(tǒng)方案組成

水質(zhì)監(jiān)控中心

    監(jiān)控中心服務器通過ADSL或電hua撥號接入Internet，或申請配置專線，通過光纖、DDN等數(shù)據(jù)專線直接和移動中心機房的GPRS/CDMA 網(wǎng)絡連接。監(jiān)控中心服務器上安裝相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)軟件。監(jiān)控系統(tǒng)軟件包括監(jiān)控中心服務器、數(shù)據(jù)庫服務器兩個部分。

1、監(jiān)控中心服務器實現(xiàn)實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理分析、業(yè)務管理等功能；

2、數(shù)據(jù)庫服務器進行數(shù)據(jù)存儲、備份；

    具體實現(xiàn)時，監(jiān)控中心服務器、數(shù)據(jù)庫服務器可以安裝在一臺服務器中，也可以安裝在不同服務器中。

GPRS/CDMA無線傳輸終端

    水質(zhì)監(jiān)控儀器通過RS232 串口直接與云傳物聯(lián)GPRS/CDMA無線傳輸數(shù)傳設備（智能型GPRS/CDMA調(diào)制解調(diào)器）連接，并由其建立無線數(shù)據(jù)連接與監(jiān)控中心進行雙向數(shù)據(jù)通信。水質(zhì)監(jiān)控儀器包括污水流量計、COD（含氧量）/BOD（生物耗氧量）、PH 探頭等測量儀可根據(jù)系統(tǒng)實際監(jiān)控地點的需求選擇對應測量儀器。

統(tǒng)計分析

a) 對所選擇污染源監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行各種分析，以曲線圖、直方圖和表格等形式進行

顯示?？蛇x擇行業(yè)、區(qū)域、時間段等條件。包括污染源分析、污染源對比分析、綜合分析、綜合對比分析和監(jiān)理報告資料分析等；

b)污染源分析可根據(jù)條件對污染物排放量和污水排放量進行分析；

c) 污染源對比分析可根據(jù)條件對某一污染源進行按月分析和按年分析；

d) 綜合分析可根據(jù)條件對污染物、污染類型（水）和治理設備（運行時間）進行分析；

e) 綜合對比分析可根據(jù)條件對污染物、污染類型（水）和治理設備（運行時間）進行按月分析和按年分析；

數(shù)據(jù)存儲

本設備能自動監(jiān)測、記錄、存儲、傳送數(shù)據(jù)，實時采集各類環(huán)保測量儀器的輸出信號，并將測量數(shù)據(jù)通過無線遠程發(fā)送至環(huán)保監(jiān)控中心，同時將數(shù)據(jù)保存在本機大容量數(shù)據(jù)存儲器中。

參數(shù)設置

1、可按照設置的時段采集一組數(shù)據(jù)，并實時發(fā)送至環(huán)保監(jiān)控中心。GPRS/CDMA 網(wǎng)絡是分布廣的無線網(wǎng)絡，使用GPRS/CDMA 的優(yōu)勢在于實時、無線、遠程、誤碼率極低、安裝簡便無需布線等特點。

2、可按照設置的時段采集一組數(shù)據(jù)，并保存在本機內(nèi)部大容量數(shù)據(jù)存儲器中；

3、可以通過串行接口對系統(tǒng)各項運行參數(shù)進行設置。對每個通道的采樣數(shù)據(jù)進行物理量的換算對應，從而使終端保存或發(fā)送的數(shù)據(jù)都是符合現(xiàn)場測量指標的數(shù)據(jù)；

4、可通過串行接口訪問機內(nèi)大容量存儲器中的數(shù)據(jù)。將終端保存數(shù)據(jù)保存到計算機數(shù)據(jù)庫中，以備分析備案；

5、可按照條件設置系統(tǒng)各通道的報警條件，觸發(fā)報警，并可實時將報警信號發(fā)送至監(jiān)控中心。