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地表水監(jiān)測(cè)

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1.概述浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)手段,實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)環(huán)境污染事件,為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境污染控制提供決策支持的系統(tǒng)

詳細(xì)介紹

1. 概述浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)手段,實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)環(huán)境污染事件,為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境污染控制提供決策支持的系統(tǒng)。浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由浮標(biāo)、水質(zhì)分析儀、數(shù)據(jù)采集終端、通訊設(shè)備、供電系統(tǒng)、防雷輔助單元以及遠(yuǎn)程控制中心單元組成。浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用水質(zhì)在線分析儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的變化超標(biāo)情況,并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控中心。2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括浮標(biāo)、水質(zhì)分析儀、數(shù)據(jù)采集終端、通信設(shè)備、供電系統(tǒng)、防雷輔助單元以中心站管理系統(tǒng)七部分。該系統(tǒng)以水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備為核心,數(shù)據(jù)采集終端為輔,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸及遠(yuǎn)程監(jiān)控。

浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖:

圖片2.png

系統(tǒng)組成如下:? 浮標(biāo)浮標(biāo)采用玻璃鋼結(jié)構(gòu),表面(內(nèi)部)鈍化防腐處理,具體內(nèi)部形態(tài)根據(jù)實(shí)地的監(jiān)測(cè)需要定制,各項(xiàng)加工指標(biāo)均執(zhí)行國(guó)家海洋浮標(biāo)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。扁平化設(shè)計(jì)便于設(shè)備布放及后期維護(hù)、頂部配備導(dǎo)風(fēng)葉以應(yīng)對(duì)各種惡劣氣候、自身撞擊。? 水質(zhì)分析儀電導(dǎo)率、水溫、濁度、溶解氧、pH值、COD、氨氮等……? 數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)采集器按照預(yù)設(shè)頻率采集傳感器的數(shù)據(jù),通過無線通訊,實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),也可以通過預(yù)制軟件下載數(shù)據(jù)。? 無線傳輸模塊GPRS、GSM、北斗衛(wèi)星等方式? 電源充電控制器、太陽(yáng)能電池板、蓄電池組? 防雷及輔助信號(hào)防雷、電源防雷、GPS模塊、溫濕度傳感器。? 中心站服務(wù)器,遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有良好的開放性和拓展性。具有RS485、RS232或4-20mA標(biāo)準(zhǔn)通訊接口的水質(zhì)分析儀及開關(guān)量的儀表可直接連接到數(shù)據(jù)采集終端,通過該終端實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理上位設(shè)備的連接。自動(dòng)采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)分析終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)端控制中心并存儲(chǔ)在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)里。遠(yuǎn)程控制中心將含有服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息流程見下圖所示:

圖片3.png


3. 組網(wǎng)方案

浮標(biāo)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集終端采集水質(zhì)多參數(shù)數(shù)據(jù):PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、溫度、氨氮、COD等參數(shù), 24小時(shí)實(shí)時(shí)在線,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)實(shí)時(shí)傳送。本系統(tǒng)采用GPRS/GSM主備通訊方式,即以GPRS通訊方式為系統(tǒng)的主通訊方式,以GSM通訊方式為系統(tǒng)備用通訊方式(特殊區(qū)域采用北斗傳輸)。

圖片4.png

4. 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作體制

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提供多種通信工作體制,用以滿足不同的需求??筛鶕?jù)需要配置,使其處于以下幾種通信方式。

(1)自報(bào)體制

自報(bào)體制是一種由遙測(cè)終端發(fā)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的報(bào)汛站通常處于微功耗的掉電狀態(tài),由事件(如數(shù)據(jù)采集終端輸出一信號(hào))觸發(fā)或定時(shí)觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù),在滿足發(fā)送條件時(shí),主動(dòng)向中心站發(fā)送數(shù)據(jù),然后即可返回掉電狀態(tài)。

增量自報(bào)(加密自報(bào)):每當(dāng)被測(cè)的數(shù)值發(fā)生一個(gè)規(guī)定的增減量變化時(shí)(如每10分鐘采集一次傳感器的數(shù)據(jù),并與前一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,若變化非常小,則不發(fā)送數(shù)據(jù),否則就按自報(bào)的數(shù)據(jù)格式發(fā)送一次數(shù)據(jù),同時(shí)把的數(shù)據(jù)存貯起來,以便和下一次采集的數(shù)據(jù)比較。發(fā)送實(shí)時(shí)值。)增加采集和發(fā)送的頻率。

定時(shí)自報(bào):每隔一定時(shí)間間隔,不管參數(shù)有無變化,即采集和報(bào)送一次數(shù)據(jù),中心的數(shù)據(jù)接收設(shè)備始終處于值守狀態(tài)。

自報(bào):為防止數(shù)據(jù)波動(dòng)太大造成采集終端發(fā)射過于頻繁,采集終端具有發(fā)送功能,即:在一次數(shù)據(jù)發(fā)送之后的一定時(shí)間間隔內(nèi),即使數(shù)據(jù)變幅超過預(yù)先設(shè)定值也不發(fā)送,只有超過一定時(shí)間間隔以后的數(shù)據(jù)變化,采集遙測(cè)終端才發(fā)送。

采用該種通信體制工作的報(bào)汛站,發(fā)送的測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性好,信道占用時(shí)間短,功耗很低,非常適合通常的測(cè)報(bào)類系統(tǒng)應(yīng)用。

(2)自報(bào)-確認(rèn)體制

自報(bào)-確認(rèn)體制是一種由遙測(cè)終端發(fā)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的監(jiān)測(cè)站通常處于微功耗的掉電狀態(tài),由事件(如雨量計(jì)輸出一脈沖)觸發(fā)或定時(shí)觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù),在滿足發(fā)送條件時(shí),主動(dòng)向中心站發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送完成后等待接收方返回確認(rèn)信息。如果得不到確認(rèn),遙測(cè)終端啟動(dòng)錯(cuò)誤控制過程(如簡(jiǎn)單重發(fā)或換用備用路由重發(fā)),保證中心站正確收到該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信過程完成后自動(dòng)返回掉電狀態(tài)。

采用該種數(shù)據(jù)通信體制的監(jiān)測(cè)站發(fā)送的數(shù)據(jù)既具有及時(shí)性,又能保證數(shù)據(jù)的無錯(cuò)接收,同時(shí)耗電很少,適合重點(diǎn)監(jiān)測(cè)站的應(yīng)用。

(3)召測(cè)體制

召測(cè)體制是一種由數(shù)據(jù)采集中心發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令,遙測(cè)終端收到該命令后再返回?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信體制。工作于該體制的測(cè)站要隨時(shí)中心站的命令,收到中心站命令后根據(jù)命令要求完成的操作(發(fā)送數(shù)據(jù),按時(shí)間段成塊發(fā)送或發(fā)送當(dāng)前值)。該種體制可由數(shù)據(jù)采集中心控制遙測(cè)終端的操作。

5. 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息流程

水質(zhì)監(jiān)測(cè)站信息發(fā)送流程如下圖所示

圖片5.png

信息流程圖


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