水源水质环境监测方案

水质在线监测系统

深圳市圣凯安科技有限公司

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，可以对接不同性质（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

水质在线监测系统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水质在线监测系统平台

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，地图采用百度地图模板，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。

各区间统计工作完全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指定，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全方位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