水質(zhì)監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以水源質(zhì)量的測(cè)量模塊為基礎(chǔ)，結(jié)合水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)站點(diǎn)以及其他測(cè)量方式，針對(duì)客戶需求，建立水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控水源質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計(jì)報(bào)表、在線數(shù)據(jù)自動(dòng)預(yù)警、環(huán)保信息綜合分析等。提供對(duì)所屬地區(qū)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集傳輸，實(shí)現(xiàn)在線歸集和排名反饋，為客戶提供數(shù)據(jù)分析和決策依據(jù)。
一、系統(tǒng)架構(gòu)
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采樣單元、預(yù)處理單元、分析監(jiān)測(cè)單元、系統(tǒng)控制單元、通信單元、服務(wù)器單元和遠(yuǎn)程控制中心等組成。
采樣、預(yù)處理單元：在系統(tǒng)初級(jí)完成水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的水樣采集、水樣預(yù)處理等監(jiān)控過(guò)程；
分析監(jiān)測(cè)單元：將監(jiān)測(cè)地區(qū)的水質(zhì)常規(guī)參數(shù)、水文參數(shù)等需要測(cè)定的指標(biāo)踐行實(shí)時(shí)監(jiān)控，收集、整理，匯總實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)表等分析工作；
通信單元：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及控制指令的上行及下行的傳輸過(guò)程，數(shù)據(jù)及時(shí)傳至企業(yè)監(jiān)控中心，各區(qū)、省、市級(jí)環(huán)保及監(jiān)控中心；
服務(wù)器單元：：接收來(lái)自不同現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)保存至本地進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)第三方軟件平臺(tái)提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口，可定制化開發(fā)；
遠(yuǎn)程控制中心：實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)資源的及時(shí)管理，推動(dòng)信息資產(chǎn)的管理、共享和利用，提高數(shù)據(jù)綜合分析應(yīng)用和決策分析支撐。同時(shí)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用展示平臺(tái)，將所有轄區(qū)內(nèi)環(huán)境狀況展現(xiàn)于管理者面前，整合所有環(huán)境信息及資源，構(gòu)建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。
2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用多層次的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以對(duì)接不同性質(zhì)（國(guó)控，省空，區(qū)域等），不同層次水質(zhì)監(jiān)測(cè)子站相關(guān)數(shù)據(jù)，建立一套完善的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、發(fā)布的可視化平臺(tái)。結(jié)構(gòu)圖如下所示：
3系統(tǒng)部署
水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于水資源循環(huán)利用的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飲用水及生產(chǎn)、生活污水水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中應(yīng)包含所鋪設(shè)線的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)設(shè)施的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，各類相關(guān)運(yùn)行設(shè)備與監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，還可與視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等相結(jié)合，組成一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)。
下圖為系統(tǒng)拓?fù)鋱D：
4系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署
（1）、可依據(jù)電子政務(wù)的安全要求，外網(wǎng)可使用PCM安全線路，*內(nèi)部網(wǎng)不與Internet連接；
（2）、通過(guò)VPN網(wǎng)絡(luò)向總站、省站、市站等多級(jí)、多個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃裕?br />（3）、結(jié)合GSM/GPRS無(wú)線網(wǎng)，*的拓展了環(huán)境檢測(cè)范圍和實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公；
（4）、數(shù)據(jù)采集器可選用RS232、RS485（1.2km）、無(wú)線數(shù)傳（5km）方式通信，降低通信費(fèi)用；
（5）、環(huán)境監(jiān)測(cè)站不必和信息中心局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，可通過(guò)接入Internet遠(yuǎn)程辦公；
（6）、利用信息中心設(shè)備的可靠性，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，保證了數(shù)據(jù)的安全性，又可以實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控；
（7）、可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)、筆記本電腦）使用短信或者GPRS上網(wǎng)方式，進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè)。
5系統(tǒng)功能
?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水源地及應(yīng)用水的溫度、PH、流量等常規(guī)參數(shù)；
?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排污口、污水處理廠污水的COD、氨氮等參數(shù)；
?實(shí)時(shí)采集各類儀器的輸出信號(hào)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)程發(fā)送至環(huán)保監(jiān)控中心，同時(shí)保 存在數(shù)據(jù)庫(kù)存 儲(chǔ)器中；
?監(jiān)控中心具有對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、記錄、打印、統(tǒng)計(jì)等功能；
?水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)、水質(zhì)分析設(shè)備故障、現(xiàn)場(chǎng)供電異常，可自動(dòng)報(bào)警；
?具備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、分析功能；
?具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷等智能功能。
二、 系統(tǒng)說(shuō)明
1水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)
水質(zhì)監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)使用管理和監(jiān)控所轄區(qū)域的前端便攜式（可移動(dòng)式）水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集并上傳、完成數(shù)據(jù)有效性審核、報(bào)表制作、數(shù)據(jù)入庫(kù)、查詢分析、權(quán)限控制、系統(tǒng)管理等功能，對(duì)質(zhì)控結(jié)果進(jìn)行應(yīng)用。
2在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)首頁(yè)顯示的監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)地圖，我們采用的是GIS地理信息技術(shù)，通過(guò)經(jīng)緯度準(zhǔn)確定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)情況并上傳監(jiān)測(cè)信息。地圖上顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)位置，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)可顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及當(dāng)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(wèi)星、三維效果），站點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示如下圖所示：
系統(tǒng)所顯示的具體數(shù)值情況：、
3水源質(zhì)量綜合指數(shù)數(shù)據(jù)
水源質(zhì)量綜合指數(shù)數(shù)據(jù)可通過(guò)時(shí)間和地點(diǎn)分別進(jìn)行查看，查看方式根據(jù)直接的視覺(jué)效果不同自行選擇，數(shù)據(jù)內(nèi)容可以以文字或者圖表形式閱覽，還供使用者進(jìn)行數(shù)據(jù)的下載導(dǎo)出，下圖所示為水源質(zhì)量的日均值圖表信息：
4歷史數(shù)據(jù)查詢
如下圖所示，可在條件框中選擇要查詢的不同數(shù)據(jù)類型，可以隨時(shí)查看各點(diǎn)位各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行導(dǎo)出，導(dǎo)出格式支持PDF、WORD、EXCEL，為管理決策提供便利。
5預(yù)報(bào)預(yù)警設(shè)置
（1）、報(bào)警與預(yù)警：以聲音、圖標(biāo)顏色變化、表格中數(shù)值的顏色、手機(jī)短信（向預(yù)先設(shè)定的手機(jī)上發(fā)送相應(yīng)的報(bào)警信息）或郵件等形式提供多樣化的報(bào)警功能。精確地描述超標(biāo)數(shù)值，超標(biāo)時(shí)間，超標(biāo)排放量、超標(biāo)排放介質(zhì)量，為強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)理工作提供了詳實(shí)可靠的依據(jù)；
（2）、趨勢(shì)預(yù)警：系統(tǒng)自動(dòng)分析評(píng)估監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)匯總各種污染物的排放總量，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握排污口的動(dòng)態(tài)，對(duì)污染物排放量發(fā)展趨勢(shì)過(guò)快的情況提前預(yù)警；
（3）、超標(biāo)報(bào)警：當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出了系統(tǒng)設(shè)定的范圍時(shí)，通過(guò)聲光報(bào)警、短信報(bào)警等多種方式將超標(biāo)排放的詳實(shí)數(shù)據(jù)通知相關(guān)人員；
（4）、故障報(bào)警：當(dāng)在線監(jiān)測(cè)儀表發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。
各區(qū)間統(tǒng)計(jì)工作*由后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，無(wú)需人工進(jìn)行相應(yīng)操作，信息推送時(shí)間可以事先，內(nèi)容包括：上一統(tǒng)計(jì)區(qū)間內(nèi)用戶所在站點(diǎn)綜合數(shù)據(jù)信息、單項(xiàng)指標(biāo)超限預(yù)警、首要污染物信息等。
6系統(tǒng)分析
統(tǒng)計(jì)與分析：將污染源在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息進(jìn)行*多角度的分類匯總與統(tǒng)計(jì)分析，充分滿足各種統(tǒng)計(jì)要求。強(qiáng)化企業(yè)排放口的管理，以多種方式對(duì)污染物排放量、超標(biāo)排放量、超標(biāo)排放介質(zhì)量、監(jiān)控設(shè)備停運(yùn)時(shí)間等重要指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，滿足管理工作的需求。
實(shí)現(xiàn)對(duì)受控企業(yè)污染物排放總量的管理，及時(shí)掌握企業(yè)污染物排放總量的發(fā)展趨勢(shì)，為總量管理、總量控制提供基礎(chǔ)依據(jù)。匯總統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)所有污染物的排放總量，動(dòng)態(tài)掌握和量化污染物的排放趨勢(shì)，為區(qū)域內(nèi)污染物排放總量的削減提供。
7功能設(shè)置
（1）平臺(tái)站點(diǎn)接入
客戶在確認(rèn)點(diǎn)位后，可自行安裝設(shè)備接入平臺(tái)之中，也可提供相應(yīng)解決方案和配套設(shè)備。
（2）數(shù)據(jù)修正、數(shù)據(jù)清理
對(duì)于未采集或丟失等出現(xiàn)異常信息的數(shù)據(jù)，可提供后期持續(xù)補(bǔ)足與調(diào)整。
