一、概述
目前,我國的水環(huán)境質(zhì)量差,COD排放總量約為2294.6萬噸,氨氮排放總量約為238.6萬噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出環(huán)境的容量,此外在我國的九個(gè)重要海灣中,三分之二的水質(zhì)為差或者極差。當(dāng)前我國水質(zhì)污染智能監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)比較成熟,但是遠(yuǎn)程在線監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)技術(shù)相對(duì)較晚,傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是花費(fèi)巨資定制開發(fā)一套完整的系統(tǒng),不僅成本高,而且開發(fā)周期長,后期運(yùn)行維護(hù)難以開展。
針對(duì)當(dāng)前情況,深圳云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司致力于提高我國的水質(zhì)污染在線監(jiān)控水平,推出了一套為環(huán)保系統(tǒng)集成商提供更好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與診斷、改善國內(nèi)的水源質(zhì)量、針對(duì)水源污染等無組織污染源的在線監(jiān)控系統(tǒng),可對(duì)COD、溫度、PH、電導(dǎo)率在線監(jiān)測等,進(jìn)行24小時(shí)在線數(shù)據(jù)采集和上傳通訊,具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能及統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。
二、系統(tǒng)架構(gòu)
水質(zhì)監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是用來監(jiān)測河道、湖泊等地表水質(zhì)的系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)狀況,可以提供在線數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計(jì)分析,水質(zhì)超標(biāo)自動(dòng)預(yù)警,水質(zhì)情況綜合分析等功能,能夠?yàn)楹拥馈⒑此|(zhì)的監(jiān)測和管理提供數(shù)據(jù)分析和決策依據(jù),并為河道治理及環(huán)保提供豐富的數(shù)據(jù)支持。
環(huán)境水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)云平臺(tái)架構(gòu)分為四層:環(huán)境控制及測量傳感器層、環(huán)境數(shù)據(jù)采集顯示層、環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)層、環(huán)境在線云平臺(tái)層。如下圖所示:
四、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)介紹
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對(duì)環(huán)境監(jiān)測因子的含量的監(jiān)測與匯總、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)裙ぷ?,監(jiān)測因子包括水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽等,這些監(jiān)測因子由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進(jìn)行測量獲得一個(gè)非常準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)向在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù),在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)分析并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等任務(wù),當(dāng)溶氧超過設(shè)定值的時(shí)候,自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)可達(dá)到安全、可靠、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面、快速、高效的將真實(shí)的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息展現(xiàn)在管理人員的面前。
五、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)利用傳感器測量出水中相應(yīng)的環(huán)境因子(如PH值,溶解氧,溫度等),然后利用相應(yīng)參數(shù)的在線儀表讀出傳感器傳出的信號(hào),并可將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)或者模擬電流信號(hào),傳入現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)以及終端,再通過編制的軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析,并實(shí)施預(yù)警預(yù)報(bào)。
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)由三大部分:
數(shù)據(jù)中心、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控點(diǎn)、用戶移動(dòng)端
1、數(shù)據(jù)中心:
主要由機(jī)和上位機(jī)軟件構(gòu)成,它實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)請(qǐng)求以及曲線顯示、報(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過客戶端軟件方便地訪問實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
2、空氣質(zhì)量監(jiān)控點(diǎn):
實(shí)時(shí)將現(xiàn)場的水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽等數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)采集終端內(nèi),根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)報(bào)警,防止事故的發(fā)生。(并預(yù)留監(jiān)控點(diǎn)的控制接口)
3、用戶移動(dòng)端:
通過智能移動(dòng)端訪問數(shù)據(jù)中心采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或編輯短信發(fā)送到數(shù)據(jù)采集終端采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
六、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要功能:
系統(tǒng)目前已完成和實(shí)現(xiàn)的主要功能包括作為下位機(jī)的分析儀、現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)和作為上位機(jī)的終端電腦應(yīng)用程序的一部分,能監(jiān)測多種水質(zhì)參數(shù):水溫、水深、酸度、鹽度、含氧量等。
使用分析儀來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,分析儀的傳感器測得原始數(shù)據(jù),通過信號(hào)分析獲得測量的參數(shù)值。車間里每個(gè)養(yǎng)殖池可放置一個(gè)或多個(gè)分析儀的傳感器,各分析儀之間利用 485 網(wǎng)絡(luò)連接,從而可將車間里各養(yǎng)殖池中水環(huán)境的多項(xiàng)參數(shù)連續(xù)不斷的采集起來。
終端電腦和下位機(jī)的通訊采用的是"主-從"式通訊方式,上位機(jī)通過RS232接口主動(dòng)發(fā)出命令或數(shù)據(jù),下位機(jī)被動(dòng)響應(yīng)。
系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖池分類,分別設(shè)定不同的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),在采集到的魚池參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可進(jìn)行報(bào)警,從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
終端電腦上的軟件對(duì)連接的養(yǎng)殖池水質(zhì)可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測和手動(dòng)監(jiān)測。自動(dòng)監(jiān)測是對(duì)一組分析儀(也就是多個(gè)養(yǎng)殖池)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔,按順序逐一進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,存入數(shù)據(jù)庫,同時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,進(jìn)行監(jiān)測;手動(dòng)監(jiān)測是根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔對(duì)一個(gè)指定的分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,進(jìn)行監(jiān)測。
在系統(tǒng)中還可對(duì)各個(gè)分析儀進(jìn)行參數(shù)校正,以確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效;可修改分析儀的ID號(hào),位置信息等,方便分析儀和數(shù)據(jù)信息的管理與使用。
◆ 可在線實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點(diǎn)位的水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽、等各項(xiàng)參數(shù)情況,以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測信息,監(jiān)測點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。
◆可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽、等報(bào)警限值,當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),報(bào)警形式包括:現(xiàn)場多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、APP語音報(bào)警、移動(dòng)端短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測,系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員。
◆ 數(shù)據(jù)中心軟件采用標(biāo)準(zhǔn)全中文圖形界面,實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測點(diǎn)水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽、等曲線變化,統(tǒng)計(jì)水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽、等數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、值、最小值及平均值,累積數(shù)據(jù),報(bào)警畫面。
◆監(jiān)控主機(jī)端利用監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印每時(shí)刻的水溫、光照、溶氧,氨氮,硫化物、亞硝酸鹽、等數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告。
◆強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力,采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問監(jiān)控電腦,在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度變化情況,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測,領(lǐng)導(dǎo)在自己辦公室和智能移動(dòng)端都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。
◆系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件,能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖,進(jìn)行曲線擬合等處理,可按格式輸出,也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
◆系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口,可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備,系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可,可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。可根據(jù)政策和法規(guī)的改變隨時(shí)增加新的內(nèi)容。
產(chǎn)品介紹
AMT-W400多參數(shù)水質(zhì)電極,可自由組合安裝2-7個(gè)水質(zhì)傳感器,監(jiān)測因子包括:溫度、pH、ORP、電導(dǎo)率、鹽度、總?cè)芙夤腆w、溶解氧、濁度、葉綠素a、藍(lán)綠藻、若丹明、水中油、氨氮、深度等。采用RS485接口和標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議,功耗低,可內(nèi)置電池,支持太陽能供電。AMT-W400使用更優(yōu)性能電極,壽命更長。隨機(jī)附送數(shù)據(jù)分析軟件,具有校準(zhǔn)、記錄、分析、診斷等功能。
AMT系列多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀應(yīng)用于地表水、飲用水、市政污水、工業(yè)廢水、地下水、海洋等不同水體的在線監(jiān)測和便攜監(jiān)測,便于監(jiān)測浮標(biāo)、監(jiān)測浮排、監(jiān)測船等集成應(yīng)用。
技術(shù)特點(diǎn)
■ 高可靠性:適用于長期工作在野外環(huán)境,測量穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng)
■ 靈活便攜:各探頭可自由組合,獨(dú)立更換,即插即用,可遠(yuǎn)程操控
■ 可擴(kuò)展性:監(jiān)測多個(gè)因子,可同時(shí)安裝7個(gè)傳感器
■ 多種應(yīng)用:長期在線工作、現(xiàn)場快速測定、應(yīng)急監(jiān)測、地下水監(jiān)測、自帶電池
■ 堅(jiān)固外殼:POM或PVC材料,抗海水腐蝕,可水下200米正常工作
■ 結(jié)構(gòu)緊湊:直徑76mm,可安裝在尺寸較小的場合
詳細(xì)參數(shù)
測量參數(shù) |
測量方法 |
量程范圍 |
測量精度 |
分辨率 |
溫度 |
鉑電阻法 |
(-20-80)℃ |
0.15℃ |
0.01℃ |
pH |
玻璃電極法 |
0-14 |
0.1 |
0.01 |
ORP |
玻璃電極法 |
(-1999-1999)mV |
20mV |
1mV |
電導(dǎo)率 |
石墨電極法 |
(10-100,000)μS/cm |
±1% |
1μS/cm |
鹽度 |
由電導(dǎo)率和溫度計(jì)算 |
(0-70)PSS |
±1% |
0.01PSS |
總?cè)芙夤腆w |
由電導(dǎo)率和溫度計(jì)算 |
(0-65)g/L |
±1% |
0.01g/L |
溶解氧 |
極譜法或熒光法 |
(0-50)mg/L |
±0.3mg/L |
0.01mg/L |
濁度 |
90°散射法 |
(0-3000)NTU |
±3% |
0.1NTU |
葉綠素a |
熒光法 |
(0-100)ug/L |
±5% |
0.1ug/L |
藍(lán)綠藻 |
熒光法 |
(100-2 0,000)cells/mL |
±5% |
100cells/mL |
若丹明 |
熒光法 |
(0-1000)ppb |
±5% |
1ppb |
水中油 |
熒光法 |
(0-1500)ppb |
±5% |
1ppb |
氨氮 |
離子選擇電極法 |
(0.2-1000)mg/L |
±5% |
0.1mg/L |
水深 |
壓力傳感器 |
(0-10)m |
3mm |
1mm |
(0-25)m |
10mm |
|||
(0-50)m |
10mm |
|||
(0-100)m |
20mm |
|||
通訊接口 |
RS485,標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議 |
|||
尺寸規(guī)格 |
D75mm,L423/458mm,電纜2米(可定制) |
|||
工作環(huán)境 |
(0-60)℃ ,(0-6)bar |
|||
工作電壓 |
12V/24V DC(可電池供電) |
電極尺寸圖