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，遠遠超出環(huán)境的容量，此外在我國的九個重要海灣中，三分之二的水質(zhì)為差或者極差。當前我國水質(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，但是遠程在線監(jiān)控的實現(xiàn)技術(shù)相對較晚，傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法是花費巨資定制開發(fā)一套完整的系統(tǒng)，不僅成本高，而且開發(fā)周期長，后期運行維護難以開展。
針對當前情況，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時數(shù)據(jù)分析與診斷、改善國內(nèi)的水源質(zhì)量、針對水源污染等無組織污染源的在線監(jiān)控系統(tǒng)，可對COD、溫度、PH、電導(dǎo)率在線監(jiān)測等，進行24小時在線數(shù)據(jù)采集和上傳通訊，具有實時報警功能及統(tǒng)計分析報告。
二、系統(tǒng)架構(gòu)
水質(zhì)監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)平臺是用來監(jiān)測河道、湖泊等地表水質(zhì)的系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)可以實時監(jiān)測水質(zhì)狀況，可以提供在線數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計分析，水質(zhì)超標自動預(yù)警，水質(zhì)情況綜合分析等功能，能夠為河道、湖泊水質(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)境在線云平臺層。如下圖所示：
四、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)介紹
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對環(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行測量獲得一個非常準確的測量數(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)平臺傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務(wù)，當溶氧超過設(shè)定值的時候，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。整個系統(tǒng)可達到安全、可靠、準確、實時、全面、快速、高效的將真實的水產(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，并可將這些信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號或者模擬電流信號，傳入現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)以及終端，再通過編制的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析，并實施預(yù)警預(yù)報。
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠程智能監(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、用戶移動端
1、數(shù)據(jù)中心：
主要由機和上位機軟件構(gòu)成，它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、數(shù)據(jù)請求以及曲線顯示、報表打印輸出等信息管理工作和進行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過客戶端軟件方便地訪問實時和歷史數(shù)據(jù)。
2、空氣質(zhì)量監(jiān)控點：
實時將現(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)實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集點現(xiàn)場的自動報警，防止事故的發(fā)生。（并預(yù)留監(jiān)控點的控制接口）
3、用戶移動端：
通過智能移動端訪問數(shù)據(jù)中心采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)或編輯短信發(fā)送到數(shù)據(jù)采集終端采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)。
六、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng)主要功能：
系統(tǒng)目前已完成和實現(xiàn)的主要功能包括作為下位機的分析儀、現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)和作為上位機的終端電腦應(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)，通過信號分析獲得測量的參數(shù)值。車間里每個養(yǎng)殖池可放置一個或多個分析儀的傳感器，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)境的多項參數(shù)連續(xù)不斷的采集起來。
終端電腦和下位機的通訊采用的是"主－從"式通訊方式，上位機通過RS232接口主動發(fā)出命令或數(shù)據(jù)，下位機被動響應(yīng)。
系統(tǒng)對養(yǎng)殖池分類，分別設(shè)定不同的標準參數(shù)，在采集到的魚池參數(shù)超出標準時可進行報警，從而實現(xiàn)水質(zhì)的實時監(jiān)控。
終端電腦上的軟件對連接的養(yǎng)殖池水質(zhì)可進行自動監(jiān)測和手動監(jiān)測。自動監(jiān)測是對一組分析儀（也就是多個養(yǎng)殖池）根據(jù)設(shè)定的時間間隔，按順序逐一進行數(shù)據(jù)采集，存入數(shù)據(jù)庫，同時和標準值進行比較，進行監(jiān)測；手動監(jiān)測是根據(jù)設(shè)定的時間間隔對一個指定的分析儀進行數(shù)據(jù)采集，進行監(jiān)測。
在系統(tǒng)中還可對各個分析儀進行參數(shù)校正，以確保采集數(shù)據(jù)的準確有效；可修改分析儀的ID號，位置信息等，方便分析儀和數(shù)據(jù)信息的管理與使用。
◆ 可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、等各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點。
◆可設(shè)定各監(jiān)控點位的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、等報警限值，當出現(xiàn)被監(jiān)控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，報警形式包括：現(xiàn)場多媒體聲光報警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報警、APP語音報警、移動端短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員。
◆ 數(shù)據(jù)中心軟件采用標準全中文圖形界面，實時顯示、記錄各監(jiān)測點水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、等曲線變化，統(tǒng)計水溫、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)，報警畫面。
◆監(jiān)控主機端利用監(jiān)控軟件可隨時打印每時刻的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、等數(shù)據(jù)及運行報告。
◆強大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點位的溫濕度變化情況，實現(xiàn)遠程監(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端都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。
◆系統(tǒng)可擴充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進行繪制棒圖、餅圖，進行曲線擬合等處理，可按格式輸出，也能進入EXCEL電子表格等office的軟件進行數(shù)據(jù)處理。
◆系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留有接口，可隨時增加減硬軟件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動即可，可以在很短的時間內(nèi)完成。可根據(jù)政策和法規(guī)的改變隨時增加新的內(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、藍綠藻、若丹明、水中油、氨氮、深度等。采用RS485接口和標準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。隨機附送數(shù)據(jù)分析軟件，具有校準、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、監(jiān)測浮排、監(jiān)測船等集成應(yīng)用。
技術(shù)特點
■ 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
■ 靈活便攜：各探頭可自由組合，獨立更換，即插即用，可遠程操控
■ 可擴展性：監(jiān)測多個因子，可同時安裝7個傳感器
■ 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
詳細參數(shù)
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測量參數(shù) |
測量方法 |
量程范圍 |
測量精度 |
分辨率 |
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溫度 |
鉑電阻法 |
(-20-80)℃ |
0.15℃ |
0.01℃ |
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pH |
玻璃電極法 |
0-14 |
0.1 |
0.01 |
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ORP |
玻璃電極法 |
(-1999-1999)mV |
20mV |
1mV |
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電導(dǎo)率 |
石墨電極法 |
(10-100,000)μS/cm |
±1% |
1μS/cm |
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鹽度 |
由電導(dǎo)率和溫度計算 |
(0-70)PSS |
±1% |
0.01PSS |
|
總?cè)芙夤腆w |
由電導(dǎo)率和溫度計算 |
(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 |
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水深 |
壓力傳感器 |
(0-10)m |
3mm |
1mm |
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(0-25)m |
10mm |
|||
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(0-50)m |
10mm |
|||
|
(0-100)m |
20mm |
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通訊接口 |
RS485，標準Modbus協(xié)議 |
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尺寸規(guī)格 |
D75mm，L423/458mm，電纜2米(可定制) |
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工作環(huán)境 |
(0-60)℃ ，(0-6)bar |
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工作電壓 |
12V/24V DC(可電池供電) |
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電極尺寸圖
