河流湖泊水質遠程監測方案

一、概述

水是重要的自然資源，隨著社會和國民經濟的迅速發展、人口的增長、人民生活水平和城市化水平的提高，對水的需求愈來愈多，水資源短缺和水污染日益嚴重，在一些地區已成為社會經濟發展的制約因素。加強水資源的保護工作是《中華人名共和國水法》第三十二條賦予各行政主管部門的重要職責，并要求各級相關行政部分各級水行政主管部門要建立健全水資源監測評價制度，加強對水（環境）功能區的監測。因此各個河流湖泊建立相應在在線水質監測站點是加強對各個區域水質監測管理的重要手段之一。

二、參照標準

1)地表水環境質量標準            GB 3838—2002

2)地表水和污水監測技術規范      HJ/T 91-2002

3)水環境監測規范                SL219—98

三、水質在線監測參數：

水質在線監測的參數包括：水位、水溫、pＨ、溶解氧、濁度、電導率等

四、水質在線監測點布置

4.1水質在線監測站點布置原則

水質在線監測站點布置原則主要影響水質危害出發，突出重點，照顧一般。按照污染分布和水系流向布點，“入水處多布，出水處少布。重污染區域多布，輕污染區域少布”把監測重點放在對水質影響突出的地方，同時兼顧其他地方以監測新的污染源的產生。

4.2水質在線監測站點注意事項

●  監測點位置應建立在水流平穩、無急流湍流處。

●  監測站點應建立水體混勻處，避免由于水體急劇變化而攪動底部沉淀物，引起水質顯著變化而失去代表性。

4.3水質在線監測站點布置

各個水源主要入口，也是污染物主要的入口。所以需要各個流入位置設置相應在線水質監測口，及時掌握進入水口的水質狀況，及時了解進入河流湖泊的污染物的初始濃度，及時預警和作出相應防范措施。

五、系統組成設備簡介

5.1  4G遠程遙測終端BMY600介紹

產品詳細介紹，請參照此頁面：https://www.baimatech.com/bmy600-rtu.html

佰馬BMY600系列是一款功能強大的遙測終端RTU，產品集8大功能于一體，包括數據采集、本地存儲、本地操作、本地顯示、無線通信、遠程查詢、遠程報警、遠程控制等。協助客戶實現視頻/圖片/數據等實時采集、2G/3G/4G無線傳輸、數據本地存儲、數據定時上報、數據遠程查詢、設備遠程控制、多種形式報警等綜合功能。

產品廣泛應用于智慧水利、智慧環保、工業物聯網、智慧市政等遠程測控領域，如：水文遠程監控、水資源遠程監測、水源井遠程監控、山洪災害監測、地質災害監測、河道監測預警、氣象監測、泵站遠程監控、污染源遠程監控等。

1．產品嚴格遵循水文自動測報系統規范、水資源監測設備規范；

2．采集和傳輸一體化設計，支持2G/3G/4G無線通信，實現數據的采集、存儲、顯示、控制、報警及傳輸等綜合功能；

3．集成多種無線通信方式， GPRS/CDMA/3G/4G/全網通為主傳輸通道、短信為備份傳輸通道；可選北斗、PSTN、超短波、微波等通信方式；

4．內嵌標準TCP/IP協議棧，5個中心同步無線透明傳輸；

5．具有軟件看門狗與硬件看門狗技術，支持PPP層心跳、ICMP探測、TCP Keepalive以及應用層心跳等多級鏈路檢測機制，自動恢復網絡故障，維持無線連接“永久在線”；

6．豐富的行業應用接口，集成2路翻斗式雨量計接口、1路12位格雷碼接口、1路USB、 2路RS232、2路RS485、8路模擬量輸入、8路開關量輸入、2路開關量輸出、8路繼電器輸出、4路計數器。方便前端連接各種接口采集設備、智能儀表、傳感器等；

7．支持大容量存儲，內置16MB的FLASH數據存儲空間，可存儲10年以上的采集數據、設定參數及歷史數據。更可外擴TF卡,最大可支持擴展到32G；

8．設備超低功耗設計，最大限度降低功耗，支持電池電壓等狀態上報功能；

9．工業級設計與用料，為惡劣環境應用而生。產品采用高性能工業級32位通信處理器和工業級無線模塊，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺；寬溫寬壓，高EMC電磁兼容，強電磁環境工作穩定;加厚金屬外殼，堅固耐用；

10．支持本地或遠程配置。本地管理：支持液晶顯示屏/鍵盤配置方式和串口配置方式。 遠程管理：支持平臺配置和短信配置。配套管理軟件，對大量分布在各地的無線RTU進行集中監測、配置、升級、診斷等。極大降低運營方、集成商、設備提供商等各方的維護成本，提高管理效率。

5.2超聲波水位計

超聲波物位計（測量物位，液位），是一種非接觸式、高可靠性、高性價比、易安裝維護的物位測量儀器。它不必接觸介質就能滿足大部分物位測量要求。

5.3   pH 及溫度數字電極

1、電源及輸出隔離設計，確保電氣安全性

2、電源及通訊芯片內建保護電路，抗干擾能力強

3、采用周全的保護電路設計，無需額外增加隔離設備就能可靠工作

4、電路內建在電極內部，環境耐受性好，安裝操作更為容易

5、RS-485傳輸接口，MODBUS-RTU通訊協議，雙向通訊，可接收遠程指令

6、通訊協議簡單實用，使用極其方便

7、輸出更多電極診斷信息，更為智能化

8、內部集成存儲器，斷電后仍可記憶存儲的校準和設定信息

技術參數

測量范圍：0.00 ~ 14.00 pH

分辨率：  0.01 pH

精度：    0.02 pH

溫度補償模式：自動或手動

溫度補償范圍：-10.0 ~ 110.0℃ 

外形尺寸及電氣特性

1、pH/ORP電極采用PPS殼體，耐腐蝕能力強

2、3/4英寸前后螺紋，便于現場安裝

3、2根電源線，2根RS-485信號線

4、12V直流供電，電源波動范圍±10%，2000V隔離

5.4溶氧數字電極

1、電源及輸出隔離設計，確保電氣安全性

2、電源及通訊芯片內建保護電路，抗干擾能力強

3、采用周全的保護電路設計，無需額外增加隔離設備就能可靠工作

4、電路內建在電極內部，環境耐受性好，安裝操作更為容易

5、RS-485傳輸接口，MODBUS-RTU通訊協議，雙向通訊，可接收遠程指令

6、通訊協議簡單實用，使用極其方便

7、輸出更多電極診斷信息，更為智能化

8、內部集成存儲器，斷電后仍可記憶存儲的校準和設定信息

技術參數

測量范圍：0.00~20.00mg/L或0.0~200.0%

分辨率：0.01mg/L或0.1%

精度：±0.5mg/L或±5%

溫度補償模式：自動

溫度測量范圍：-10.0 ~ 110.0℃

溫度補償范圍：0.0~60.0℃

鹽度補償：可設置補償

大氣壓力補償：可設置補償

電極信號：80nA或400nA可選

外形尺寸及電氣特性

1、溶氧電極采用不銹鋼外殼，前端保護套采用POM工程塑料，膜頭采用PE材質

2、3/4英寸前后螺紋，便于現場安裝

3、2根電源線，2根RS-485信號線

4、12V直流供電，電源波動范圍±10%，2000V隔離

5.5電導數字電極

1、電源及輸出隔離設計，確保電氣安全性 

2、電源及通訊芯片內建保護電路，抗干擾能力強 

3、采用周全的保護電路設計，無需額外增加隔離設備就能可靠工作 

4、電路內建在電極內部，環境耐受性好，安裝操作更為容易 

5、RS-485傳輸接口，MODBUS-RTU通訊協議，雙向通訊，可接收遠程指令 

6、通訊協議簡單實用，使用極其方便 

7、輸出更多電極診斷信息，更為智能化 

8、內部集成存儲器，斷電后仍可記憶存儲的校準和設定信息

技術參數

總測量范圍：0.20uS~200.0mS     可根據電極常數和需求選擇不同量程段

分辨率：依據不同量程0.01uS \0.1uS\1uS\0.1mS 

精度：±2%F.S. 

溫度補償模式：自動 

溫度測量范圍：-10.0 ~ 110.0℃ 

溫度補償系數：0.0~10.0%可設定

基準溫度：15.0~35.0℃可設定

電導電極常數：0.01、0.1、1、10.0可設定

外形尺寸及電氣特性

1、電極外殼為POM材質，前端不銹鋼護套，極片采用鉑金

2、3/4英寸前后螺紋，便于現場安裝

3、2根電源線，2根RS-485信號線

4、12V直流供電，電源波動范圍±10%，2000V隔離

5.6濁度及SS電極

六、水質遠程監測平臺架構

監控中心，對主要飲用水水源地水質自動監測信息進行報表統計和數據曲線分析，能判斷水質類別、首要污染物和各指標的超標情況；能根據管理要求進行數據處理，可以進行不同時段的數據對比等。在計算機網絡及其他基礎設施支持下，對采集的水質參數信息、水質視頻信息、水文信息進行分析處理。由相關的水質評價與預警以及其他應用軟件組成。

水質在線監測系統軟件平臺是基于網絡的全數字化的信息傳輸和管理系統。它結合了現代數據庫技術、網絡通訊技術、中間件技術、采用分層、模塊化的軟件設計理念，將個自動監測站實時監控、數據存儲、查詢分析等功能集于一體；以網絡集中管理和網絡傳輸為核心，完成實時數據采集、傳輸、監控、管理和儲存的全過程，為在線水質監測平臺、水力仿真建模平臺及調度運行平臺等提供有效的數據基礎。

監控系統軟件平臺體系架構圖

（1）設備接入層

在線水質監測系統軟件平臺通過水質、流量等在線監測設備及遠程通訊系統實現對在線水質、流量等實時傳輸信號獲取、顯示、存儲及監控等功能，為在線水質監測系統軟件平臺、水質水力仿真建模平臺及調度運行平臺等提供有效的數據基礎。設備接入層將各種不同型號、不同廠家的監測設備統一管理，納入到整個在線水質監測系統軟件平臺中來。

（2）業務應用層

在線水質監測系統軟件平臺業務應用層主要包括三個方面：水質在線監測、預警評價、水質水力仿真模擬。

（3）用戶表示層

用戶表示層屬于客戶端單元，是遠程監控和維護管理的應用軟件，實現站點管理、數據管理、告警管理、系統管理、用戶管理、權限管理等功能。

（4）系統接口層

軟件平臺在系統接口層采用Web Service的接口，實現與現有的水質預警平臺數據庫、應用系統和網絡無縫對接。