智慧环保水质在线监测系统解决方案

　　水是个世界性问题,目前水源的缺失已经引起世界各国的关注,究其缺水的原因,很大一部分是来自水源地被污染,相对污染的最大比例是城市污水的排泄,城市污水大多来自于企业水质,垃圾的污染,人们的随乱丢弃,据统计,我国每年的污水总体排放量为 350 亿吨,其中 78%以上都是未经任何处理,直接排放。排进河流,湖泊,水库等,致使这些水源地在不同程度被污染,有数据表明,曾经对 500 多条河流进行监测,结果发现有 400 条河流被不同程度的污染,随着污染的日渐增加,以致直接影响到我们的生活。

　　规模化养殖场每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如重金属、残留的兽药和大量的病原体等，因此如不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。

　　随着经济水平的提高，农村地区生活水平得到改善，同时产生的生活污水也高于以往由于农村居民污水治理意识薄弱，导致农村地区污染日益严重。

　　因此投资于监测和监管，提供一个有效、实用先进的在线监测系统和解决方案，加强环境监测变得迫在眉睫，建立污染源在线监测系统、污水处理校验系统，提高水质在线监测能力势在必行。其主要衡量指标有 PH 值、电导率、氨氮、总磷、CDD、浊度等。

　　 水质分析：为污水处理技术方案提供依据。

　　如何定义一种污水，主要就是从其常规水质指标角度来说的，常规水质指标包含了污水的基本特征和信息。污水的水质特征决定了它适合采用什么处理方法，常规指标提供了基本和重要的依据。

　　 为水处理工艺运行提供参考 (污水处理是否合格)

　　以处理废水为例，各个工艺单元都对进水水质有相关要求，出水水质也要达到设计效果，所以就要在各个工艺节点对智慧水质进行在线监测，并以此判断运行是否正常，如果异常，也可以从水质指标做出预判。

　　 为监管部门提供数参考

　　 减少劳动力

　　水质站采用无人值守的工作模式，实时采集数据，减少人工去实时抽样监测的环节，节省了劳动力，方便管理。

　　 了解现场情况(排水口是否出现倒灌情况)

　　流量站、图像站可采集现场流量和抓拍现场情况

　　智慧环保水质在线监测系统是以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术等组成的一个综合性在线自动监测体系。为了及时发现和处理饮用水、河流、水库水质异常情况，确保市民生活饮用水安全。在线监测能够及时快速的将水质信息远程传输到主管部门，大大提高监管力度。

　　智慧环保系统中的水质在线监测系统运用云计算、大数据、物联网、互联网等信息化先进技术，通过物联网与互联网相联，实现城市部件与信息系统的整合。利用物联网感知环境基础信息，采用大数据平台存储管理环境大数据，使用云计算将水/空气环境的“污染监测-追踪溯源-治理评估-预警预报”链条融合贯通，同时为管理人员提供污染源信息管理、环保工作业务管理、监察执法任务管理、污染防控辅助决策等功能。

　　通过各种探测器，探测污水处理监测点，利用各种传感器与专用仪表，采集和污水处理有关的物理、化学等参数，如污水处理设备运行状况，工业用水排放污水流量，污水PH值，污水的相对浊度等。各种数据从监测仪的通信口传送至远程监测中心站。监测中心进行数据汇总、整理和综合分析;同时将监测信息传至环保局，由环保局对企业进行监督管理。远程在线水质监测系统由监测中心、通信网络、前端监测设备、测量设备四部分组成。

　　水质监测点系统由采样系统、测量系统、数据采集传输系统三部分组成。采样系统由泵、采样管路、专用采样器、控制单元等构成。测量系统由测量仪器及数据采集终端构成。数据采集传输系统由数据采集终端及通讯模块构成。

　　水质环保监测点监测主要包括图像站、流量站、水质站，图像站用于抓拍现场实时信息，流量站监测过河倒虹管的河水倒灌入流入渗量及本段管道负载分析，水质站用于监测河道排污口、自来水厂水质信息，采用有人看管、无人值守的管理模式，实现水管网信息的自动采集、传输。

　　在线水质监测系统工作机制对系统功能的实现有重要的影响，智慧水质在线监测系统采用自报式、查询应答式、自报/应答兼容式三种工作方式。

　　   自报式

　　这是一种不受中心指令控制的工作方式，主动将信息向中继站或分中心发送。其特点是功耗低、结构简单、实时性强;能很好反映参数变化全过程。

　　   查询应答式

　　在查询应答工作方式下，遥测站自身能对实时参数的变化自动采集和存储，但不主动传送给中心。只有当中心站发出查询指令时，才将数据送出。其特点是控制性好，中心站随时可向测站索取数据。

　　   自报/应答兼容式

　　具有上述两种方式的特点，既能实时反映参数变化全过程，又能响应中心站的查询。

　　   精准立体化监测，清晰展示监测水质情况、水质变化及趋势、水质达标率。

　　   全面融合GIS“一张图”，对全流域水质进行精细模拟，提供区域治理考核排名。

　　   水污染动态追踪与溯源，实时追责每一位河(湖)长，全流域精细化监管。

　　   辅助进行污染源执法治理，跟踪对比治理前后的水环境质量情况，评估治理成效。

　　3.1水质传感器

　　水质在线监测信息化平台集成流域水网数据、点源面源数据、水环境及污染源监测数据，实现水环境质量实时监控、水质变化趋势分析、分区水质监测、污染来源与扩散解析、水质异常预警等综合应用。为推动水环境的精准管理及未来水环境的持续改善提供重要科学依据，为新形势下的日常水环境管理提供有力保障。

　　数据查询管理以 GIS 技术为支撑，建立数据空间和属性特征的拓扑关系，实现地图查询管理，界面友好，操作简单灵活，功能组织条块合理。水质在线监测平台采用开放式结构，信息系统建设并非一蹴而就，而是分阶段逐步实施，因此系统采用开放式结构，在软硬件方面，保证具有良好的扩展性，今后系统可不断地升级完善。

　　在适用前提下将新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS 与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。