基于WebAccess的水情水质远程监控系统

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智慧水务在线监测系统设计设计方案

智慧水务在线监测系统设计设计方案

智慧水务在线监测系统设计设计方案设计方案:智慧水务在线监测系统一、方案背景随着经济的快速发展和人口的增长,水资源问题逐渐引起人们的关注。

为了合理利用和管理水资源,提高水资源利用效率和水环境保护水平,需要建立一个完善的水务在线监测系统。

该系统将通过感知技术、通信技术、云计算技术等手段,实现对水资源的实时监测、分析、评估和预警,为水务管理者提供科学决策依据,同时也能够让广大公众了解水资源的状况,提高公众的环保意识。

二、系统架构智慧水务在线监测系统由传感器网络、数据传输通道、数据处理平台和前端展示平台构成。

1. 传感器网络:通过在不同地点安装各类传感器,实时采集水资源相关的数据,包括水位、水质、水温、水压等信息。

传感器网络可以通过有线或无线方式连接到数据传输通道。

2. 数据传输通道:负责将传感器采集到的数据传输到数据处理平台。

数据传输通道可以使用有线网络、无线网络或传统通信方式,保证数据的及时性和可靠性。

3. 数据处理平台:数据处理平台是核心部分,负责对传感器采集到的数据进行处理、存储、分析和展示。

数据处理平台可以使用云计算技术,实现大规模数据的实时处理和存储。

同时,数据处理平台还可以通过数据挖掘和机器学习算法,对数据进行分析,提取出有价值的信息,为水务管理者提供决策支持。

4. 前端展示平台:通过前端展示平台,将数据处理平台提取出的信息以直观的方式展示给水务管理者和公众。

前端展示平台可以使用网页、移动应用等形式,支持实时监测、可视化显示、数据查询、预警推送等功能。

三、核心功能智慧水务在线监测系统的核心功能包括数据采集与传输、数据处理与分析、决策支持与预警、信息展示与共享。

1. 数据采集与传输:通过传感器网络,实时采集水资源相关的数据,并通过数据传输通道将数据传输到数据处理平台。

数据传输通道需要保证数据的及时性、完整性和准确性。

2. 数据处理与分析:数据处理平台需要对传感器采集到的数据进行处理、存储、分析和挖掘。

基于物联网的智能水质监测系统设计

基于物联网的智能水质监测系统设计

基于物联网的智能水质监测系统设计智能水质监测系统设计与实现随着水污染日益加剧以及人们对水质安全的关注度提高,基于物联网的智能水质监测系统逐渐受到人们的关注。

本文将介绍一个基于物联网的智能水质监测系统的设计与实现,帮助用户实时了解水质状况,从而保障水质安全。

一、系统设计思路基于物联网的智能水质监测系统是由传感器、中继器、云平台和移动终端组成的。

传感器负责采集水质数据,中继器负责数据传输,云平台负责数据存储和分析,移动终端负责用户的数据查询和报警通知。

该系统通过传感器对水质进行实时监测,将数据通过中继器上传至云平台,用户可以通过移动终端随时查看水质状况。

二、传感器选择与布局在智能水质监测系统中,传感器起到关键作用,它们可以实时监测水质的各项指标,包括温度、pH值、溶氧量、COD(化学需氧量)等。

因此,正确选择和布局传感器对确保系统的准确性和可靠性至关重要。

传感器应该具备高精度、长寿命、稳定性强等特点,并且能够适应不同水质环境的要求。

在布局方面,应根据监测区域的特点选择合适的布置位置,以保证数据的全面和可靠性。

三、中继器与数据传输中继器是传感器和云平台之间的桥梁,负责采集传感器的数据并将其传输至云平台。

中继器可以使用无线传输技术,如WIFI、蓝牙等,也可以采用有线传输方式,如以太网、RS485等。

在数据传输过程中,需要确保数据的实时性和可靠性。

可以采用数据加密和压缩技术来提高数据传输的安全性和效率。

此外,在设计中要考虑数据传输的稳定性,例如设置传输通道的冗余等方式来确保数据传输的可靠性。

四、云平台与数据存储与分析云平台是智能水质监测系统的核心,负责对传感器采集的数据进行存储和分析。

它应该具备大容量的存储能力和强大的数据处理能力。

云平台应具备数据存储、数据分析、报警通知等功能。

数据存储方面,可以采用分布式存储技术,以保证存储空间的扩展性和稳定性。

数据分析方面,可以利用大数据分析算法,对水质数据进行处理和分析,以提供更加准确的结果。

水质监测系统设计论文

水质监测系统设计论文

水质监测系统设计论文随着工业和城市化的发展,水污染已经成为一个全球性的问题。

如何保障饮用水的安全和环境的健康已经成为当今社会所面临的头号难题之一。

为了解决这个问题,各国采取了不同的措施,例如加强水资源管理、完善水处理设施和建立水质监测体系等。

本文将介绍一种基于物联网技术的水质监测系统设计论文。

一、系统设计思路目前的水质监测系统大都采用离线监测的方式,即定期采集水样进行分析。

这种方法存在时间成本高、监测精度低、数据延迟等问题。

为解决这些问题,本系统采用基于物联网的水质监测方法,即通过传感器实时获取水质数据,并将数据上传至云端进行分析和处理,以实现实时监测和数据应用。

本系统设计思路如下:1、硬件平台:本系统采用由微型计算机、传感器、网络模块和电源组成的硬件平台,可实现水质监测设备的自动化、集中化、信息化和智能化。

2、传感器选择:为了满足不同的水质监测需求,本系统采用多种传感器,包括温度、PH值、溶解氧、电导率、浊度等,能够同时监测多个指标。

3、网络通讯:本系统采用无线通讯技术,如GPRS、3G、4G、LoRa等,可实现水质数据的远程监测和云端数据处理。

4、云平台:本系统采用云平台进行数据存储、数据处理、数据分析、数据可视化展示等工作。

云平台可以实现数据的实时监测、多样化的数据分析和数据共享服务。

二、系统实现步骤1、传感器选择:根据不同的水质要求,选择相应的传感器模块,包括温度、PH值、溶解氧、电导率和浊度传感器。

2、硬件设计:本系统的硬件主要由微型计算机、传感器、网络模块和电源组成。

通过AD转换器将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号,并通过单片机将数据传输至云平台。

3、软件设计:通过单片机将采集到的数据实现数据的实时传输,并通过云服务将数据上传至云端,同时实现数据的存储、处理和分析等功能。

4、数据分析:云平台对上传的数据进行实时监测,同时对数据进行分析、统计和综合评估,以便对水质状况进行综合分析和预警。

基于物联网的智能水质监测与控制系统设计

基于物联网的智能水质监测与控制系统设计

基于物联网的智能水质监测与控制系统设计随着科技的发展和社会对环境保护意识的提升,对于水质的监测和控制成为了一个重要的问题。

传统的水质监测方法存在监测周期过长、数据获取不及时等问题,而基于物联网技术的智能水质监测与控制系统能够实现数据的实时监测、远程操作等功能,因此成为了解决这一问题的有效手段。

一、系统架构设计基于物联网的智能水质监测与控制系统需要包括传感器、数据传输、数据处理和控制等多个模块。

传感器:系统中的传感器用于采集水质数据。

传感器可根据需求选择合适的类型,如PH值传感器、温度传感器、浊度传感器等。

这些传感器能够实时采集水质参数,并将数据传输至数据传输模块。

数据传输:采集到的水质数据需要通过网络传输至数据处理模块。

数据传输模块可以利用无线传感网等技术,实现数据的快速、稳定传输。

同时,为了保证数据传输的安全性,可以加密和认证传输数据。

数据处理:数据处理模块主要负责对传感器采集到的数据进行处理和分析。

该模块可实现数据的实时统计、分析和存储,并能自动检测水质异常情况。

同时,还可以利用机器学习等算法预测水质变化趋势,为后续的控制决策提供参考。

控制:控制模块负责根据数据处理模块分析的结果,对水质进行控制。

控制模块可以通过远程操控和自动控制等方式,实现对水质的调节和控制,以保证水质的稳定和安全。

二、关键技术实现1. 物联网通信技术:物联网通信技术是系统实现的基础,它能够将传感器采集到的数据通过网络传输至数据处理模块。

常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、LoRa 等,选择适合的通信技术能够提高整个系统的传输效率和稳定性。

2. 数据处理和分析技术:数据处理和分析技术是系统的核心,它能够对采集到的数据进行实时处理和分析,提取有用信息。

数据处理和分析技术可以采用大数据处理平台、机器学习算法等。

通过对数据进行挖掘和分析,可以提前预警水质异常情况,并为后续的控制决策提供有益的参考。

3. 控制策略和算法设计:为了实现对水质的有效控制,需要设计合适的控制策略和算法。

基于物联网的水质监测系统设计与实现

基于物联网的水质监测系统设计与实现

水质监测的重要性
水质监测对于保障人民健康、保护生态环境具有重要意义。通过物联网 技术,可以实现对水质的实时监测、数据采集和传输,为管理部门提供 科学决策依据。
物联网在水质监测中的应用
物联网在水质监测中的应用包括以下几个方面:1)传感器部署,2)数 据采集与传输,3)数据处理与分析,4)预警与决策支持。
系统优化策略与建议
系统优化策略
针对系统测试中发现的性能瓶颈和问题,提出相应的优化策略,包括硬件升级 、软件优化、架构调整等,以提高系统的性能和稳定性。
系统建议与改进
根据系统测试的结果和分析,提出针对系统功能、性能、安全性等方面的建议 和改进措施,以不断提升系统的质量和用户体验。
07
结论与展望
研究成果总结与评价
数据存储
建立数据库,将监测数据存储起来,以备查询和 分析。
04
硬件设计
传感器பைடு நூலகம்型与电路设计
传感器选型
选择适合监测水质参数的传感器,如pH 值、浊度、溶解氧、氨氮等,根据实际 需求选择合适的传感器型号和量程。
VS
电路设计
设计传感器信号调理电路,将传感器输出 的微弱信号进行放大、滤波和线性化处理 ,以便后续的数据采集和处理。
总结词
直观、易用、个性化
详细描述
针对用户的需求,设计并实现了一种直观、易用、个性化的数据可视化与交互界面。该界面支持多种数据展示方 式,如曲线图、柱状图、饼图等,方便用户对监测数据进行多维度的分析和比较。同时,界面还支持用户进行数 据查询、导出和报警设置等操作。
06
系统测试与性能评估
系统测试方案设计与实施
设备配置
选用具有高精度、稳定性 好的水质监测设备,如pH 传感器、溶解氧传感器、 氨氮传感器等。

智慧供水监测系统设计方案

智慧供水监测系统设计方案

智慧供水监测系统设计方案智慧供水监测系统是基于物联网技术的一种智能化监测系统,它可实时监测供水系统的运行状况、水质状况和水压状况等,并通过数据分析和预警功能,提高供水系统的运行效率和水质安全性。

下面是一个智慧供水监测系统的设计方案,包括系统结构、监测设备、数据传输与分析以及用户界面等。

一、系统结构智慧供水监测系统的结构主要包括数据采集层、数据传输与处理层和应用层三个层级。

1. 数据采集层:该层用于采集水源、管网等各个节点的实时监测数据,包括水质、水压、流量等。

可以采用传感器、仪器设备等进行数据采集。

2. 数据传输与处理层:该层用于将采集到的数据传输至云端,并进行数据处理和存储。

可以通过无线传输方式(如Wi-Fi、蓝牙等)将数据传输至云平台。

3. 应用层:该层用于数据的分析和可视化展示,提供实时监测数据和报警信息。

可以通过Web界面或移动应用程序提供给用户使用。

二、监测设备智慧供水监测系统需要配备一系列监测设备,以获取相关监测数据。

常用的监测设备包括以下几种:1. 水质监测仪:用于实时监测水质状况,包括浑浊度、PH值、溶解氧、重金属含量等。

2. 水压传感器:用于实时监测供水管网的水压状况,便于及时掌握管网运行状态。

3. 流量计:用于监测供水管网的流量状况,便于了解供水量和供应能力。

4. 温度传感器:用于实时监测水温状况,便于判断水质状况和供水状态。

5. 当量监测设备:用于监测水中的细菌、病毒、农药等有害物质,确保供水的安全性。

三、数据传输与分析智慧供水监测系统的数据传输与分析是实现智能监控和预警的关键环节。

1. 数据传输:将采集到的监测数据通过无线传输方式传输至云平台,确保数据的实时性和准确性。

2. 数据处理与存储:云平台对接收到的数据进行处理和存储,进行异常检测和分析。

若出现异常情况,系统将通过预警功能及时通知相关人员。

3. 数据分析与预测:通过对历史数据和实时数据的分析,系统可进行供水状况的统计和预测,提前做出调整和优化。

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计一、引言近年来,随着工业化进程的推进和人口的不断增加,水资源的保护与管理成为了当今社会亟需面对的挑战。

水质监测与管理是确保水资源安全与可持续利用的重要手段之一。

为了提高水质监测与管理的效率和精确度,基于物联网的智能水质监测与管理系统应运而生。

本文旨在设计一个基于物联网的智能水质监测与管理系统,包括系统架构、传感器选择、数据传输与分析等方面的内容。

二、系统架构设计1. 感知层:选择合适的水质传感器基于物联网的智能水质监测与管理系统的核心在于感知层,即选择合适的水质传感器来实时监测水质指标。

常用的水质指标包括pH 值、溶解氧浓度、电导率、浊度等。

在系统设计中,我们需要选择可靠、精确度高且适应不同环境的水质传感器。

2. 传输层:选择合适的通信模块为了将水质传感器采集到的数据传输至上层进行分析与管理,选择合适的通信模块非常关键。

无线传感器网络(WSN)和物联网(IoT)技术是常用的传输方式。

根据具体的应用场景和需求,选择适合的通信协议和传输方式来实现数据的可靠传输。

3. 网络层:搭建网络架构在网络层,我们需要搭建系统所需的网络架构。

根据传感器节点数量和布局,选择星型、多跳或网状网络架构来建立传感器之间的通信和协作关系。

此外,为了确保数据传输的可靠性和实时性,可以采用分级网络结构,将数据流向合理分配,减少网络拥堵和数据丢失的风险。

4. 应用层:数据处理与管理系统的最高层是应用层,负责进行数据处理与管理。

通过对传感器采集到的水质数据进行分析与处理,可以实现智能水质监测与管理功能。

可以采用数据挖掘、机器学习等技术,建立水质预测模型,根据历史数据和模型进行水质改善建议和预警。

三、关键技术与挑战1. 节能技术在智能水质监测与管理系统中,大量的传感器节点需要长时间运行,因此节能是一个重要的技术挑战。

可以通过优化传感器的能耗、采用低功耗的通信协议和传输方式来减少系统的能耗,延长节点的运行时间。

基于WebAccess的污泥脱水远程监控系统

基于WebAccess的污泥脱水远程监控系统
201 3钲
仪 表 技 术 与 传 感 器
I n s t r u me n t T e c h n i q u e a n d S e n s o r
2 01 3 No . 2
第 2期
基 于 We b Ac c e s s的污 泥脱 水 远程 监控 系统
龚贵 波 , 刘建群 , 肖体 兵 , 曹
与处理。通过对监控节点开发 以及数据库 配置 , 完成 了监控 系统界 面的设计和 管理 。经过测试表明 : 该 系统运行稳 定, 能
够可靠地监控整个污泥脱水过程 。
关远 程 监 控 中 图分 类 号 : T P 2 7 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 2—1 8 4 1 ( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 0 5 2— 0 3
( 1 . 广东工业大学机 电工程学院 , 广 东广州

5 1 8 0 0 0 )
5 1 0 0 0 6 ; 2 . 深圳 市耶敬环保科技有 限公 司, 广东深圳
摘要 : 采 用 网 际组 态软 件 We b A c c e s s 设 计 了污 泥脱 水 的 本 地 及 远 程 监 控 系统 。 阐述 了污 泥 脱 水 的 工 艺 流 程 及 监 控 系统 的 整 体 结 构 。利 用 We b A c c e s s 与 输 入 输 出模 块 、 电磁 流 量 计 、 浓度 计 以及 变 频 器之 间 的通 信 , 实现 了现 场 数 据 的 采 集
De s i g n o f Re mo t e Mo n i t o r a n d Co n t r o l S y s t e m f o r S l u d g e De wa t e r i n g

智能水表远程监控与管理系统研究

智能水表远程监控与管理系统研究

智能水表远程监控与管理系统研究随着科技的快速发展,智能水表远程监控与管理系统成为提高水资源利用效率和管理水务的重要手段。

本文将对智能水表远程监控与管理系统进行研究,旨在探索如何通过该系统来优化用水管理,提高用水效率。

一、背景介绍智能水表远程监控与管理系统是一种利用物联网技术实现对水表的远程监测、数据收集与分析的系统。

该系统通过无线通信、云平台和大数据分析等技术手段,实现了对水表数据进行实时监测、远程数据读取与控制。

它能够对用水量、用水时间、异常用水情况等进行监控,提供数据支持供水公司和用户进行用水管理和决策。

二、系统架构智能水表远程监控与管理系统主要由以下几个组成部分构成:1. 智能水表:采用先进的传感器技术对水表数据进行实时监测,并通过无线通信模块将数据传输至云平台。

2. 云平台:承担数据存储、分析和处理的功能。

通过云平台,用户可以远程访问水表数据,进行数据分析和决策。

3. 数据分析与决策:通过对水表数据的分析,识别出异常用水情况,并及时采取相应的措施。

同时,还可以对用户的用水行为进行分析,提供用水建议和节水措施。

4. 用户端应用程序:用户可以通过手机App或者Web界面,实时查看自己的用水量、用水时间、计费明细等信息。

同时,也可以实现远程控制水表的功能。

三、系统功能与优势1. 实时监测与远程控制:智能水表远程监控与管理系统能够实时监测用户的用水情况,并通过无线通信技术实现远程控制水表,如远程抄表、远程关阀等功能。

这方便了供水公司对用户用水情况的了解与管理。

2. 异常用水监测:系统通过对水表数据的实时监测与分析,可以及时发现用户的异常用水情况,如漏水、盗水等,为供水公司提供及时处理的依据。

3. 节水宣传与管理:智能水表远程监控与管理系统可以通过数据分析和用户行为分析,为用户提供用水建议和节水措施,提高用水效率。

4. 预防欠费和违章用水:通过系统的自动抄表和自动计费功能,能够及时通知用户缴费,防止欠费情况的发生。

基于物联网的智能水质监测系统设计与实现

基于物联网的智能水质监测系统设计与实现

基于物联网的智能水质监测系统设计与实现随着人民生活水平的提高,对水质安全的关注度也越来越高。

为了确保饮用水的安全和环境水质的监测,基于物联网的智能水质监测系统应运而生。

本文将介绍该系统的设计和实现。

一、系统设计1. 系统架构智能水质监测系统基于物联网技术,由多个传感器节点和中心服务器组成。

传感器节点分布在水质监测点,负责数据采集和传输。

中心服务器接收传感器节点发送的数据,并进行分析处理。

2. 传感器选择为了确保监测数据的准确性和可靠性,需要选择合适的传感器。

常见的水质参数包括PH值、溶解氧、浊度、电导率等。

根据监测需求,选择相应的传感器,并保证其精度和可靠性。

3. 数据传输与通信传感器节点将采集到的数据通过无线通信方式发送给中心服务器。

选择适合的通信技术,如Wi-Fi、蓝牙或LoRa等,以确保数据的可靠传输。

4. 数据存储与管理中心服务器负责接收传感器节点发送的数据,并将其存储到数据库中。

可以使用关系型数据库或者NoSQL数据库,根据系统的规模和需求进行选择。

5. 数据分析与预警中心服务器对接收到的数据进行分析和处理,通过算法和模型对水质监测数据进行分析。

一旦监测数据超出预设的阈值,系统将自动触发预警机制,及时通知相关人员进行处置。

二、系统实现1. 传感器节点开发根据选择的传感器类型和通信技术,开发相应的传感器节点。

节点应具备数据采集和传输的功能,并具备一定的防水和防尘性能,以适应不同的环境条件。

2. 中心服务器搭建选择合适的硬件设备和操作系统,搭建中心服务器。

选择高性能的服务器硬件,配备相应的网络设备和数据库,并进行相应的系统配置和优化。

3. 数据存储与管理根据选择的数据库类型,搭建和配置数据库,设计合适的数据表结构,并实现数据的存储和管理功能。

考虑到数据的安全性和可靠性,可以采用备份和冗余策略。

4. 数据分析与预警根据需求,选择合适的数据分析算法和模型,对接收到的水质监测数据进行处理和分析,包括实时监测和历史数据的分析。

基于物联网的智能水质监测系统设计

基于物联网的智能水质监测系统设计

基于物联网的智能水质监测系统设计物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网将各种物理设备连接起来并实现信息交互的一种网络体系结构。

智能水质监测系统是指利用物联网技术对水质参数进行实时监测和数据分析,从而提高水质管理的效率和准确性。

本文将基于物联网技术,详细论述智能水质监测系统的设计与实现。

一、系统概述智能水质监测系统是基于物联网技术构建的,旨在实时监测并分析水质参数,为用户提供准确的水质数据以及对应的环境状况分析。

系统由传感器、数据采集、数据传输和数据处理四部分组成。

传感器模块负责对水质参数进行实时监测,包括温度、PH值、溶解氧浓度等。

传感器将采集到的数据通过数据采集模块传输到后台服务器,实现远程数据传输和集中管理。

后台服务器对接收到的数据进行处理和存储,并通过Web界面将结果展示给用户。

二、传感器选择在智能水质监测系统中,传感器的选择至关重要,应根据具体的监测需求和环境特点来确定。

常用的水质传感器包括温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器等。

在选择传感器时,应考虑传感器的精度、响应时间、可靠性以及适应性等因素。

以PH传感器为例,应选择高精度、长寿命的PH传感器,并考虑到传感器在复杂水质环境下的适应性。

同时,为提高监测效率,可以在多个监测点布置传感器,建立网络化的监测体系。

三、数据采集与传输在智能水质监测系统中,数据采集和传输模块是将传感器采集到的数据传输到后台服务器的关键环节。

一种常用的数据采集与传输方案是利用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)。

WSN能够实现传感器节点之间的无线通信,从而实现数据的传输和共享。

在系统设计中,可以使用ZigBee协议作为数据采集与传输的通信协议。

ZigBee协议具有低功耗、低成本以及自组织网络的特点,非常适合作为智能水质监测系统的数据传输方案。

四、数据处理与分析数据处理与分析是智能水质监测系统中的核心环节。

自来水厂远程监控系统解决方案(水厂scada系统)

自来水厂远程监控系统解决方案(水厂scada系统)
唐山平升电子技术开发有限公司
自来水厂远程监控系统解决方案(水厂 scada 系统) 一、 适用范围:
该系统适用于供水企业远程控制管理水厂,水厂操作人员可以在 水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、 水质等信息;远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作 情况;可以远程控制加压泵的启停。水司调度中心工作人员及公司主 管领导可以远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。 二、 系统组成:
水司局域网
数据服务器
主控制器








水厂总电表 RS485 分 控 制 器
唐山平升电子技术开发有限公司
说明:依据监测的开关量的数量配置分控制器的数量。 ◆ 进厂水量远程监测终端工作原理示意图
水司局域网 数据服务器
主控制器
进厂流量
◆ 视频监控终端工作原理示意图
蓄水池水位
水司局域网
视频服务器
五、水厂监控中心
算机 算机


水司局域网
交换机
加配进其视
压电厂它频
泵测水设监
组控量备控
测终测测终
控端控控端

终终

端端
3、水厂监控中心配置
客户端计算机 交换机 水厂监控中心 不间断 UPS 电源 操作系统软件
3
联想商用
1
100M H3C
1
1000VA
3
Windows XP
六、水司调度中心 水司调度中心可监测整个城市供水管网的压力及流量;监测水司
1
唐山平升电子技术开发有限公司
4、 加压泵组远程测控终端工作原理示意图

基于物联网的智慧水务管网监测系统实验报告

基于物联网的智慧水务管网监测系统实验报告

基于物联网的智慧水务管网监测系统实验报告一、引言随着城市化进程的加速和水资源管理要求的提高,智慧水务管网监测系统的重要性日益凸显。

本实验旨在研究基于物联网技术的智慧水务管网监测系统的性能和效果,为水务管理的智能化提供有力支持。

二、实验目的1、验证基于物联网的智慧水务管网监测系统在数据采集、传输和处理方面的准确性和可靠性。

2、评估系统对管网运行状态的实时监测能力,包括水压、流量、水质等关键参数。

3、分析系统在异常情况检测和预警方面的性能,如漏水、爆管等。

4、探索系统在优化水务管理决策、提高水资源利用效率和保障供水安全方面的应用价值。

三、实验设备与环境1、传感器设备:包括压力传感器、流量传感器、水质传感器等,用于采集管网的各种参数。

2、数据传输模块:采用无线通信技术,如 GPRS、LoRa 等,将传感器采集的数据传输到服务器。

3、服务器:用于存储和处理采集到的数据,运行数据分析和管理软件。

4、监测终端:包括电脑和移动设备,用于实时查看管网监测数据和接收预警信息。

实验在某城市的水务管网区域进行,涵盖了不同管径、管材和运行条件的管道。

四、实验步骤1、传感器安装与调试在选定的管网节点上安装传感器,并进行校准和调试,确保传感器能够准确采集数据。

2、数据传输设置配置数据传输模块的参数,建立与服务器的稳定通信连接,设置数据传输的频率和格式。

3、服务器端配置安装和配置服务器上的数据库和数据分析软件,建立数据存储和处理的流程。

4、监测终端设置在电脑和移动设备上安装监测软件,设置用户权限和预警阈值。

5、系统运行与数据采集启动系统,让其在实际运行环境中持续采集管网数据,记录运行过程中的各种情况。

6、异常情况模拟通过人为制造漏水、爆管等异常情况,检验系统的检测和预警能力。

7、数据分析与评估对采集到的数据进行分析,评估系统在数据准确性、实时性、完整性等方面的表现,以及对异常情况的响应速度和准确性。

五、实验结果与分析1、数据准确性通过与标准测量设备对比,传感器采集的数据误差在允许范围内,水压、流量和水质参数的测量准确性较高。

基于物联网的水资源监测与管理系统设计

基于物联网的水资源监测与管理系统设计

基于物联网的水资源监测与管理系统设计随着全球人口的不断增长和经济的快速发展,水资源的供需平衡成为一个全球性的挑战。

为了更好地管理和监测水资源的使用与分配,物联网技术被广泛应用于水资源监测与管理系统中。

本文将详细探讨基于物联网的水资源监测与管理系统的设计。

1. 系统架构设计基于物联网的水资源监测与管理系统的核心架构包括传感器节点、数据传输网络、数据处理与存储平台以及监测与管理终端。

传感器节点负责采集水资源相关的数据,数据传输网络负责传输数据到数据处理与存储平台,最后通过监测与管理终端实现对水资源的监测与管理。

2. 传感器节点设计传感器节点是整个系统的基础,负责采集水资源的各项指标。

传感器节点应具备低功耗、高精度和稳定性强的特点。

常见的水资源指标包括水位、水质和水温等。

传感器节点通过无线通信技术将采集到的数据传输给数据处理与存储平台。

3. 数据传输网络设计数据传输网络是实现传感器节点与数据处理与存储平台之间的数据传输。

数据传输网络的选择应根据实际情况考虑,其中包括LoRaWAN、NB-IoT、Wi-Fi等通信方式。

数据传输网络应具备稳定可靠、传输距离远、功耗低等特点,以满足水资源监测系统对数据传输的需求。

4. 数据处理与存储平台设计数据处理与存储平台是整个系统的数据核心,负责处理和存储传感器节点采集的海量数据。

在设计数据处理与存储平台时,应考虑采用云计算和大数据技术,以提高数据处理能力和存储容量。

同时,还应设计合理的数据分析算法,从海量的数据中提取有用的信息,为水资源的监测与管理提供科学决策支持。

5. 监测与管理终端设计监测与管理终端是供用户使用的界面,可以实时监测水资源的状况,并进行管理操作。

监测与管理终端应具备友好的用户界面和操作体验,可以实时展示水资源的状态和预警信息,并能够提供指导和建议。

同时,监测与管理终端还应具备远程控制的功能,方便用户进行水资源的管理。

6. 系统功能设计基于物联网的水资源监测与管理系统应具备以下功能:6.1 实时监测功能:能够实时监测水资源的状态,包括水位、水质、水温等指标。

水资源远程监控系统需求与使用解决方案

水资源远程监控系统需求与使用解决方案

水资源远程监控系统需求与使用解决方案水资源远程监控系统,是一种软件与硬件结合的自动化网络式管理系统。

它是在水源或用水单位设备上安装一个水资源测控器,实现对水表流量、水井水位、管网压力及对用户水泵的电流、电压的采集,以及对水泵的启停、电动阀的开闭等控制,通过有线或无线通讯方式与水利局水资源管理中心计算机联网,实时对各用水单位进行监管和控制。

相关的水表流量、水井水位、管网压力及用户水泵的电流、电压的数据采集等自动存入水资源管理中心计算机数据库。

如用水单位人员为断电、外加水泵,水表自然或人为损坏等情况出现,管理中心计算机会同时显示故障原因并报警,便于及时派人到达现场。

特殊情况下,水资源管理中心可根据需要:在不同季节限量采水,控制水泵启停泵;对欠缴水资源费的用户,水资源管理中心工作人员可通过计算机系统对用水单位的电动阀开闭、水泵的启停进行异地远程控制,实现水资源管理与监控的自动化和一体化。

为了实现对水资源的有效监管,在建设监控系统时不应孤立、分散地去解决局部、个体的问题,而是进行全方位综合监控。

在思考监控系统的设计时,将会从三个方面分析:监控的应用场合或用途;工作人员对监控的要求;水利应用环境对监控系统的特殊要求,包括管理体系、工程建设、业务应用等方面的环境。

一、监控的应用场合或用途在水利部门的日常管理工作中,监控系统常应用于以下场合:1、水利工程监控,作为治水兴利的重要基础设施,需要在安全防范、日常管理、维护巡检、汛期防灾、应急指挥等多方面加强监控;2、防灾监测与信息分发,对于山洪、泥石流、滑坡等水土灾害活动的监测与预警,及时通知主管部门与居民,减少生命财产损失;3、水资源监管、水污染事件处理,对于水库、河流取水点的环境监测,防止安全事件与污染事件,利于环保执法取证;4、引水调度,对水资源的使用调配进行监管,防止水资源流失与盗水事件。

二、系统特点1、准确性计量数据报告的及时、准确;运行状态数据的无丢失;运行资料的可处理,可追踪;2、可靠性全天候运行;传输系统独立完整;维护操作方便;3、经济性用户可以选择两种方案组成GPRS远程监控网络平台;4、先进性选用了全球最先进的GPRS数据网络技术和成熟稳定的智能化终端加上独特的数据处理控制技术。

基于物联网的智能水质监测与治理系统设计与开发

基于物联网的智能水质监测与治理系统设计与开发

基于物联网的智能水质监测与治理系统设计与开发1. 智能水质监测系统的需求分析水质监测是保障水资源安全和人民健康的重要环节。

针对现有水质监测系统存在的问题,我们设计开发了一套基于物联网的智能水质监测与治理系统。

2. 系统设计方案2.1 智能传感器网络我们将在水域布置智能传感器节点,包括水温传感器、pH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器等,用于实时监测水质指标。

这些传感器通过无线网络与中央服务器进行数据传输。

2.2 中央服务器中央服务器接收传感器节点采集的数据,进行统一管理和分析。

同时,服务器还负责接收来自用户的查询请求,并向用户提供实时水质数据和分析结果。

2.3 数据处理与分析服务器对采集到的水质数据进行实时处理和分析,通过数据模型和算法判断水质是否达标,并生成针对不同水质问题的治理方案。

2.4 用户界面我们提供一个用户界面,用户可以通过界面实时查看水质数据和分析结果,并根据实际需求进行水质监测和治理操作。

3. 系统开发流程3.1 传感器节点的开发针对不同水质指标,我们选择合适的传感器,并进行硬件和软件开发。

确保传感器节点的高精度和可靠性。

3.2 无线通信模块的集成将传感器节点与无线通信模块集成,保证传感器数据的可靠传输。

3.3 中央服务器的开发开发服务器端的软件系统,负责数据接收、处理和分析,并提供用户界面。

3.4 数据处理与分析算法的开发基于大数据分析技术,开发智能算法,对采集到的水质数据进行实时处理和分析,并生成治理方案。

3.5 用户界面的设计与开发设计用户友好的界面,实现水质数据的可视化展示和用户操作的便捷性。

4. 系统性能与优势4.1 实时监测与预警通过智能传感器节点实时监测水质指标,及时发现异常情况并向用户发送预警信息。

4.2 多样化水质参数监测传感器节点具备多种水质参数监测功能,可以全面了解水质状况,包括温度、pH值、溶解氧、浊度等指标。

4.3 智能治理方案数据处理与分析模块智能判断水质问题,并根据实际情况生成相应的治理方案,提供针对性的解决方案。

一种基于物联网的鱼塘水质监控系统设计

一种基于物联网的鱼塘水质监控系统设计

1 鱼塘水质监控系统的研发和应用现状目前,已经有许多国内外生产厂商研发设计了一些水质监控系统,这些系统主要基于传统的单片机或ARM 板技术,水产养殖户在实际使用这些水质监控系统时会遇到以下问题:基于传统单片机或ARM 板技术开发的水质监测设备,一般需要为其提供稳定的交流电源才能持续地工作。

这就需要水产养殖户在鱼塘附近搭建一个机房或办公室,对于中小型水产养殖户而言,这种水质监控系统的使用成本过高,难以采用。

2 系统目标(1)通过云计算及移动互联网技术,允许用户在手机上实时监控鱼塘的环境数据(温度、湿度)及水质数据(水温、透明度、酸碱度、溶氧度),从而能够随时随地了解鱼塘水质状况。

(2)通过最新的物联网技术,设计出低成本、低功耗的鱼塘水质监测节点,无需任何外接电源或WiFi 网络,能在田间野外长时间独立工作,从而具有较高的实用价值。

3 系统整体架构设计为达到本系统成本低廉、可用性高、实用性强的目标,本系统综合应用多种平台和技术进行整体架构的设计(如下图所示)。

系统由4个部分构成:水质监测节点采用最新的物联网技术设计开发,负责采集鱼塘环境水质数据并发送给云服务端存储。

远程监控手机端采用移动互联网技术设计开发,为水产养殖户提供图形化的操作界面实时展示鱼塘环境水质变化状况,并能够主动报警提示用户。

系统管理Web 端采用最新的Web 标准设计开发,为系统管理员提供操作界面维护整个系统的各种数据。

云服务端采用主流的云计算平台技术,对外提供一组网络服务接口(API ),内部利用云计算平台的各种资源实现数据分析处理和数据存储。

4 基于物联网的水质监测节点设计水质监测节点是一个软硬件紧密集成的嵌入式设备,硬件层包含以下4个主要模块:微控制器提供基本的计算资源和设备管理,水质传感器采集水质数据信号发送给微控制器,4G 通信模块提供稳定可靠的Internet 连接,电源模块通过AA 电池为节点供电。

软件层包含以下4个主要模块:驱动程序提供各个硬件模块的基本控制方式,引导程序用于加电时加载需要的软件模块到内存中。

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计与实现

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计与实现

基于物联网的智能水质监测与管理系统设计与实现物联网(Internet of Things,IoT)作为一种新兴的信息技术,被广泛应用于各个领域。

在水质监测与管理方面,物联网技术的应用也越来越受到关注。

本文将介绍一个基于物联网的智能水质监测与管理系统的设计与实现。

一、系统概述智能水质监测与管理系统旨在利用物联网技术,实时监测水质数据并自动分析、管理水质状况。

系统由多个传感器节点、数据采集与传输模块、数据处理与分析模块及用户界面组成。

传感器节点负责采集水质数据,数据采集与传输模块将采集到的数据传输至数据处理与分析模块,用户界面提供给用户实时水质信息与数据分析结果。

二、传感器节点设计传感器是智能水质监测与管理系统中最关键的组成部分。

传感器节点需要能够准确、稳定地采集水质参数,并将数据传输至数据处理与分析模块。

在设计传感器节点时,需要考虑以下几个关键因素:1. 传感器选择:根据实际需求选择合适的传感器,如PH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器等。

传感器的选择应考虑其精确度、稳定性、响应速度等因素。

2. 传感器布置:将传感器节点布置在水质监测点附近,以确保数据的准确性和实时性。

同时,传感器节点应具备防水、防腐蚀等特性,以适应水环境的特殊要求。

3. 数据传输:传感器节点需要与数据采集与传输模块进行无线通信。

可以采用无线传感器网络、蓝牙、WiFi等技术实现数据传输。

传感器节点还应具备较低的功耗,以延长电池寿命。

三、数据采集与传输模块设计数据采集与传输模块负责接收来自传感器节点的数据,并将数据传输至数据处理与分析模块。

在设计数据采集与传输模块时,需要考虑以下几个关键因素:1. 无线通信技术:选择合适的无线通信技术,如WiFi、LoRa、NB-IoT等。

需要根据传感器节点的布局范围、通信距离和功耗等因素进行选择。

2. 数据存储:采集到的数据可以直接传输至数据处理与分析模块,也可以先存储在本地存储设备中,以备后续分析使用。

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基于WebAccess的水情水质远程监控系统彭加进河海大学电气工程学院,江苏南京(210098)摘要:为实时掌握流域水情水质状况,控制水位和流量,需对现场设备进行远程监控和调度。

本文讨论了利用网际组态软件WebAccess实现远程监控的方法,给出了基于WebAccess的远程监控系统的体系结构及软件实现步骤。

实践表明:网际组态软件WebAccess能很好地实现水情水质监控功能,且其网络拓展能力较强。

关键词: WebAccess;远程监控;水情水质。

中图分类号:TP2 文献标识码:B1. 引言本系统不仅需要实现对远程设备进行监控和调度,还需将信息实时发布到网络上,系统根据操作人员的权限范围提供浏览、控制等功能。

随着Internet技术的不断成熟与全球化的应用,虽然传统的自动化软件增加了对网络功能的支持,但其基于单机内核的构架已经不能适应网络化的功能要求。

本文研究了完全基于浏览器的自动化软件WebAccess的功能特点,给出了针对水情水质远程监控系统应用实例。

2. WebAccess简介WebAccess网际组态软件是完全基于IE浏览器的监控软件,它具有通过网络进行远程组态、监控的功能。

系统管理人员通过Internet可以在线对监控系统的测控点进行定义、流程图制作和控制程序编写,从而完成系统的维护管理工作,这些组态、管理信息可以方便地下载到监控节点上。

WebAccess网际组态软件由:工程节点、监控节点、客户端等部分组成[1]。

各部分通过英特网、局域网,利用TCP/IP协议进行通讯。

a、工程节点工程节点作为集中的数据库和Web服务器,提供客户端和监控节点间的初始连接,客户端可通过工程节点动态浏览和监控节点的运行状况,并提供工程管理员功能,如创建I/O数据库、报警和图形显示等。

b、监控节点监控节点是一个数据采集节点,通过WebAccess支持的驱动程序与自动化设备连接并通信。

c、客户端客户端实际上是一种人机界面(HMI)软件,它具有实时的数据、动画显示,报警和报告等功能。

客户端显示的每张图都为拥有实时数据的动态画面,具有与现场相同的监控能力和远程组态能力。

而且通过瘦客户端PDA、Handheld、Pocket PC,使用浏览器可以位图格式显示监控界面,并能以文本方式改变数据值,确认报警和监控。

WebAccess 客户端使用TCP/IP协议通过因特网或局域网和监控节点连接。

3. 系统主要内容及功能要求为了防洪和调节控制流域的水位、水质和流量,实时掌握水情水质情况,必须建立远程监控系统对流域各闸门进行集中监控。

系统需对6个站点进行监控,实时采集水位、水质参数和各闸站的运行信息,并将数据实时传送到网络,实现计算机远程监控和调度管理。

远程控制操作员能够通过命令输入或根据调度中心的指令自动调整水位报警的上下限值、闸位报警的状态、事件警告范围等报警参数。

4. 远程监控系统架构远程监控就是将工业生产过程的监控信息接入内部局域网或英特网,通过Intranet/Internet监视并控制生产过程和现场设备的运行状态,管理人员不必亲临现场,就可以远程监视生产运行情况,并能根据需要及时发出调度指令,系统的运行节省了大量的人力物力。

本系统以各闸现场监控系统为依托,通过电信2M数字电路,将各处分散的监控系统连接起来,构成一个整体的网络系统。

各闸站系统网络结构均选用以太网,各闸内监控、通信计算机设备以及各现地监控单元PLC均接在以太网上,PLC通过现场总线同高低压柜内及现场各种微机型保护测控装置、水质监控系统进行数据通信。

此远程监控系统由现场监控级、分中心控制级、中心控制级和远程浏览工作站等组成[2],网络结构图如图1所示:图1 系统网络构架Fig.1 The design of the system’s network现场监控级主要由PLC、摄像头、智能仪表等组成,负责采集整个现场的各种信息,并通过网络将其实时送往远程控制中心,由WebAccess进行集中监控。

分中心控制级由控制服务器组成,各个分中心将从现场采集到的数据以图形、曲线等方式实时显示于各分中心的控制室,并将所有数据、图形画面记录到中心控制室的服务器中。

分中心控制室通过登录总中心的服务器(工程节点),经过严格的身份验证后,即可根据拥有的权限对生产过程进行远程操作,如闸门的启停、报警认可等。

各分中心在接受从现场送来的数据同时,还将数据实时地送往控制总中心的服务器进行数据备份。

总中心控制级由数据库服务器、Web服务器和代理服务器组成,所有工程组态、图表建立修改、数据库设置都在总中心的工程节点软件中完成,同时总中心也具有与现场同样的监控功能,真正实现了远程调度监控功能,其所看到的图面、数据、视频图像完全和现场一样。

分中心控制室和总中心之间的数据传输是依靠WebAccess的内部优化的数据传输协议,保证数据传输的实时性。

远程浏览工作站即客户端,可以根据用户授权浏览、查询系统实时数据、历史数据和设备运行状态,查看打印报警信息和各种统计报表,远程控制设备启停和修改设备运行参数。

5. 监控系统软件实现5.1 软件功能要求为了很好地实现水情水质的监控和管理,监控系统需实现下列功能[3]:(1) 数据采集功能任何工业自动化软件的首要任务都是从生产过程中获得原始数据。

现场的PLC控制器连接从闸门设备和水质测量设备引出的模拟量输入信号和开关量输入/输出信号,经PLC 输入和处理后存入各自的寄存器,与上层的监控系统进行数据交换从而实现现场设备的实时数据采集和控制。

所有数据采集后存储到集控中心的计算机中,并建立完整的实时及历史数据库。

(2) 数据库管理功能监控系统使用SQL Server数据库,通过ODBC的接口方式进行存储,并能以IE方式进行检索查询。

数据存入数据库时,能对实时数据进行运算处理,格式化存入SQL Server 数据库。

监控系统通过SQL Server 关系数据库定时向信息中心系统提供闸门、水质等相关信息,(3) 设备操作功能对设备操作简单,双击可操作的设备按钮或图符进行相应设备的操作。

所有的设备操作弹出确认窗体,只有经操作员认可的操作才能实现。

设备操作实现时在数据库中记录设备的标识符、设备操作功能、操作时间和操作人员工号等参数。

(4) 趋势曲线显示功能趋势曲线根据数据的显示内容,分实时趋势和历史趋势两种。

实时趋势主要监视当前数据变化;历史趋势除具有实时趋势功能的同时,还具备翻看数据的历史值功能,显示方式又可以根据分、时、天为查看单位绘制。

(5) 报警管理功能该功能把系统指定检测点纳入系统报警数据库,监控系统对所有未被确认处理的报警状态进行集中查询和处理。

关键性报警能进行分组集中管理。

报警状态和处理记录能存入SQL数据库,并能以IE方式进行查询。

(6) 系统安全管理功能系统安全性应用程序包括安全配置和登录两种程序。

在安全配置程序中可以设置节点的安全性为允许/不允许、创建用户和组的账号、分配用户使用程序和程序功能的权限、分配用户名和密码、分配安全区名等。

运用登录安全应用性过程后,操作人员必须访问登录过程,输入姓名和密码。

在登录成功后,操作人员才能访问权限允许范围内的功能,进行监控过程的浏览和控制。

5.2软件实现步骤(1)运行WebAccess程序,建立一个工程项目,包括用户名、密码、工程名、IP地址等。

(2)添加系统监控节点,包括节点名称、节点描述、节点IP地址、通讯口号等参数。

在添加的节点下建立要监控的参数的标志点。

设置这些标志点的属性,包括报警、数据记录、量程范围等。

(3)设计监测页面,包括系统进入页面、各个性能参数显示页面等。

建立各个点和动画的链接以及相应的脚本语句。

动画制作中的实时控制部分将占用WebAccess提供的I/O点,由于WebAccess提供的I/O点是有限的,所以在实时控制的动画中,对应I/O点的控制点需要合理分配使用。

考虑到系统的扩充,通常系统中的点数需要留出一定的余量[4]。

(4)根据需要,设置相关功能性界面,如趋势曲线显示、报警、制表打印等功能。

(5)设置不同的用户,并设置相应的权限。

(6)动画的保存和下载。

将在WebAccess下设计的各个页面保存到磁盘,通过网络下载并启动节点,然后进入实时监控界面,在成功登录后即可通过计算机网络对系统进行调试并修改程序,直到实现整个动画与现场设备协调工作为止。

6. 结束语本文利用网际组态软件WebAccess实现了水情水质远程监控的目标。

WebAccess有着免费无限客户端的特点,能大量降低项目成本,并与上层信息系统结合,实现数据实时共享,有着越来越广泛的应用前景。

参考文献:[1] 王晏平,凌琪. 利用WebAccess实现空调系统远程监控[J].合肥工业大学学报,2004(11):2-4[2] 黎洪生,周登科.基于web的油田远程监控系统[J]. 武汉理工大学学报,2004(1): 1-2[3] 王承定. 基于iFIX平台的电力监控系统的开发[J].上海船舶运输科学研究所学报,2005(6):3-4[4] 徐卫峰、周克毅、胥建群. 基于B/S结构组态软件的火电站性能实时监控系统的开发[J].工业控制计算机,2004(3):1-2Remote Monitor and Control System for Water Status andQuality Based on WebAccessPeng Jiajin(College of Electric Engineering Hohai University, Nanjing 210098.China)AbstractIn order to master the water status and quality of valley, control water level and amount. We need to remote monitor and attemper the local equipment. The method how to accomplish the remote monitor and control system based on the software WebAccess is discussed in this paper. The architecture and the implement step of remote monitor and control system which is based on WebAccess are given. It is indicated by practice that the software WebAccess can carry out the monitor and control function easily, and its function for web expend is good.Keywords: WebAccess; Remote supervision; Water status and quality。

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