1. 概述浮標自動監測系統是利用水質自動監測手段，實時快速監測水質變化情況，及時發現突發環境污染事件，為環境質量評價和環境污染控制提供決策支持的系統。浮標自動監測系統由浮標、水質分析儀、數據采集終端、通訊設備、供電系統、防雷輔助單元以及遠程控制中心單元組成。浮標自動監測系統采用水質在線分析儀器實時監測水質的變化超標情況，并將監測數據實時上傳至監控中心。2. 系統結構浮標自動監測系統主要包括浮標、水質分析儀、數據采集終端、通信設備、供電系統、防雷輔助單元以中心站管理系統七部分。該系統以水質在線自動監控設備為核心，數據采集終端為輔，實現數據采集傳輸及遠程監控。

浮標自動監測系統結構見下圖：

系統組成如下：? 浮標浮標采用玻璃鋼結構，表面（內部）鈍化防腐處理，具體內部形態根據實地的監測需要定制，各項加工指標均執行國家海洋浮標建設標準。扁平化設計便于設備布放及后期維護、頂部配備導風葉以應對各種惡劣氣候、自身撞擊。? 水質分析儀電導率、水溫、濁度、溶解氧、pH值、COD、氨氮等……? 數據采集終端數據采集器按照預設頻率采集傳感器的數據，通過無線通訊，實時傳輸數據，也可以通過預制軟件下載數據。? 無線傳輸模塊GPRS、GSM、北斗衛星等方式? 電源充電控制器、太陽能電池板、蓄電池組? 防雷及輔助信號防雷、電源防雷、GPS模塊、溫濕度傳感器。? 中心站服務器，遠程監控軟件水質自動在線監測系統具有良好的開放性和拓展性。具有RS485、RS232或4-20mA標準通訊接口的水質分析儀及開關量的儀表可直接連接到數據采集終端，通過該終端實現與數據處理上位設備的連接。自動采集的水質數據經現場水質分析終端進行數據分析、處理后通過GPRS網絡傳送到遠端控制中心并存儲在SQL數據庫里。遠程控制中心將含有服務器、交換機等設備。水質自動監測系統信息流程見下圖所示：

3. 組網方案

浮標自動在線監測系統通過數據采集終端采集水質多參數數據：PH、溶解氧、電導率、濁度、溫度、氨氮、COD等參數， 24小時實時在線，實現數據采集點實時傳送。本系統采用GPRS/GSM主備通訊方式，即以GPRS通訊方式為系統的主通訊方式，以GSM通訊方式為系統備用通訊方式（特殊區域采用北斗傳輸）。

4. 監測系統工作體制

在線監測系統可提供多種通信工作體制，用以滿足不同的需求。可根據需要配置，使其處于以下幾種通信方式。

（1）自報體制

自報體制是一種由遙測終端發動的數據傳輸體制。采用該種通信體制的報汛站通常處于微功耗的掉電狀態，由事件（如數據采集終端輸出一信號）觸發或定時觸發上電采集傳感器數據，在滿足發送條件時，主動向中心站發送數據，然后即可返回掉電狀態。

增量自報（加密自報）：每當被測的數值發生一個規定的增減量變化時（如每10分鐘采集一次傳感器的數據，并與前一次的數據進行比較，若變化非常小，則不發送數據，否則就按自報的數據格式發送一次數據，同時把的數據存貯起來，以便和下一次采集的數據比較。發送實時值。）增加采集和發送的頻率。

定時自報：每隔一定時間間隔，不管參數有無變化，即采集和報送一次數據，中心的數據接收設備始終處于值守狀態。

自報：為防止數據波動太大造成采集終端發射過于頻繁，采集終端具有發送功能，即：在一次數據發送之后的一定時間間隔內，即使數據變幅超過預先設定值也不發送，只有超過一定時間間隔以后的數據變化，采集遙測終端才發送。

采用該種通信體制工作的報汛站，發送的測報數據實時性好，信道占用時間短，功耗很低，非常適合通常的測報類系統應用。

（2）自報-確認體制

自報-確認體制是一種由遙測終端發動的數據傳輸體制。采用該種通信體制的監測站通常處于微功耗的掉電狀態，由事件（如雨量計輸出一脈沖）觸發或定時觸發上電采集傳感器數據，在滿足發送條件時，主動向中心站發送數據，發送完成后等待接收方返回確認信息。如果得不到確認，遙測終端啟動錯誤控制過程（如簡單重發或換用備用路由重發），保證中心站正確收到該數據。數據通信過程完成后自動返回掉電狀態。

采用該種數據通信體制的監測站發送的數據既具有及時性，又能保證數據的無錯接收，同時耗電很少，適合重點監測站的應用。

（3）召測體制

召測體制是一種由數據采集中心發出數據采集命令，遙測終端收到該命令后再返回數據的數據通信體制。工作于該體制的測站要隨時中心站的命令，收到中心站命令后根據命令要求完成的操作（發送數據，按時間段成塊發送或發送當前值）。該種體制可由數據采集中心控制遙測終端的操作。

5. 監測系統信息流程

水質監測站信息發送流程如下圖所示

信息流程圖