湖泊水質監測解決方案設計

一．背景概述

在缺少專業管理，二次供水水質污染無人監管，供水設施無人維護且超齡服役等現狀下，如何加強二次供水水質監測，為居民安全供水是目前急需解決的問題。

云傳物聯基于目標管理及過程管理的理念，建立了適用于供水企業的“全過程水質監測能力發展模型”，以推動供水水質全過程智能化管理。

本方案依據《GB 5749-2006生活飲用水衛生標準》進行判斷，可以每天24小時不間斷地對監測點飲用水中的余氯、濁度、pH、壓力、溫度、電導率等多項指標進行實時在線監控，使水質監測實現了從“被動監督”到“主動預警”的轉變，大幅度提高衛生監督效能，更好地保障居民飲用水衛生安全。

• 設計原則

我司研究開發人員在對深圳、廣州、杭州、石家莊、北京等地熱門城市的二次供水現狀及發展趨勢進行研究討論后，結合城市供水的安全性和信息化統一管理需求，提出了如下圖所示的設計原則：

采用面向服務的體系結構，將系統的不同單元通過分門別類的接口來進行通訊，整個系統不僅層次清晰、功能完善，且可以高效地將系統內的各個子模塊鏈接來形成通信網絡，具有良好的連接作用。

此外，我們還可以根據用戶的不同需求對系統功能進行擴展填充，以滿足各種條件的工況環境。

• 設計目標

• 保障城市居民供水的基本需求，實現安全供水；
• 加入水質檢測及其他檢測模塊，完善二次供水泵飯的終端設備，實現對水質的有效監督和監控；
• 實現Web端、移動端等的多平臺接入，達到實時遠程查看和控制設備運行狀態的目標。

四．系統架構

云傳物聯二次用水水質監測系統以“綠色、集成化、智慧化、低運維量”為核心，是一個集多參數水質傳感器、無線數據傳導設備和遠程監控平臺為一體，運用現代自動監測技術、自動控制等技術并配以相關的專業軟件，組成一個從取樣、預處理、分析及存儲的完整系統。主要分為數據采集和控制層、網絡傳輸層以及業務體系層。

該系統的數據采集與控制層外置水質控制器，無采集污染，自動實時監測包括濁度、余氯、pH、溶解氧等主要自來水水質指標，并具備預診斷系統進行設備維護預判。采用國外進口水質傳感器，經由我司二次集成開發，成本比國外公司大約節約了三分之一。

網絡傳輸層有互聯網、移動網絡等構成，可以實現高質量的數據網路傳輸，為整個水質監測系統的數據共享提供了有效的通道。

業務體系層由Web終端、移動終端和統一控制平臺組成。各數據采集和控制模塊上傳的環境和設備運行參數都由統一控制平臺定時接收，同時也允許各控制端的接入，實現供水站參數信息監測以及設備控制，用戶即通過電腦和手機幾首，對監測站進行操控。

五．系統功能

狀態監測：采集水質監測設備的運行狀態和工作電壓、電流等相關參數。

用戶管理：實現對水質監測涉筆的增加、刪除及信息配置。配置信息包括站點名稱、通訊方式、隸屬區域等信息。

異常告警：通過手機短信向管理人員推送監測點設備故障、異常情況等相關報警信息。

統計報表：系統提供實時曲線、歷史曲線，以及對數據進行顯示記錄，以方便用戶根據曲線走勢進行系統分析。

歷史查詢：可以顯示單個站點的特定監測值，如把某一天的所有出水壓力值顯示出來，并可顯示zuigao與低值、平均值。

打印輸出：系統提供報表查詢、打印功能。

視頻顯示：按站點切入視頻監控播放窗口，可播放站點的實時監控視頻。

位置管理：支持地圖比例尺縮放、搜索、定位等功能，適合客戶對每個下屬監控點位進行統一、分組管理，避免雜亂，一目了然。

遠程控制：該軟件通過實時在線，動態響應技術，可以實現對所轄泵站的遠程召測指令，從下達指令到設備響應并上傳數據到云端的總體時間在10秒以內；而對于遠程控制指令，則供水設備或管網測壓點的響應時間在3秒以內。

五．效益

• 社會效益

保障城市安全供水，改善老百姓日常用水水質，對于提高人民群眾的和生活質量和城市經濟社會的全面發展具有重要促進作用。

現階段的城市安全供水與城市防災體系已緊密結合在一起，只有采取積極的安全措施和制定合理的應急預案，才能在事故來臨時，全力做好安全保障工作。

• 企業效益

二次供水水質監測系統的建設和投入不僅可以幫助供水企業樹立良好的形象，也為有關部門的管理工作送去了便捷。同時，降低了企業的經營管理成本，有利于城市內部供水企業的合作與發展，是加快城市美好建設的主要步驟之一，也是建立綠色節約型城市的堅實基礎。