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工業(yè)/農(nóng)業(yè)水質在線物聯(lián)網(wǎng)檢測系統(tǒng)

更新時間:2020-12-30      瀏覽次數(shù):1612

 水質在線物聯(lián)網(wǎng)電子監(jiān)管系統(tǒng)方案

主要功能:主要檢測水質的余氯數(shù)據(jù)、濁度數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、液位數(shù)據(jù)等,將數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)控至省市縣的統(tǒng)一監(jiān)控中心,集中管理監(jiān)管。

 

目  錄

第二章、系統(tǒng)監(jiān)測意義 3

第三章、國內現(xiàn)狀 4

第四章、系統(tǒng)監(jiān)測作用 5

第五章、系統(tǒng)建設依據(jù) 5

第六章、系統(tǒng)設計 6

第七章、系統(tǒng)結構 6

第八章、系統(tǒng)部署 7

第九章、系統(tǒng)特點 8

第十章、系統(tǒng)功能 9

10.1數(shù)據(jù)傳輸互通 9

10.2數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計 9

10.3地理信息發(fā)布 9

10.4站點信息管理 10

10.5設備狀態(tài)監(jiān)測 10

10.6權限應用分級 10

10.7多終端適應 12

第十一章、 系統(tǒng)軟件平臺說明 12

11.1水質在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺 12

11.2在線監(jiān)測實時數(shù)據(jù)顯示 12

11.3水源質量綜合指數(shù)數(shù)據(jù) 13

11.4歷史數(shù)據(jù)查詢 13

11.5預報預警設置 13

11.6系統(tǒng)分析 14

11.7功能設置 14

11.8系統(tǒng)管理 14

第十二章、相關現(xiàn)場圖片 15

*章、系統(tǒng)監(jiān)測背景

目前,我國的水資源面臨嚴峻形勢,由于眾多的主觀或客觀原因,使得水污染仍呈發(fā)展趨勢,水環(huán)境質量日益下降,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,三分之二的水質為差或者極差。

再者,我國水環(huán)境隱患多,化工和石化等近80%的項目設在江河沿岸或是人口密集的敏感區(qū)域,甚至某些應用水水源保護區(qū)仍有違法排污的現(xiàn)象,自1995年以來我國共發(fā)生了1.1萬起的突發(fā)水環(huán)境事件,僅2014年就有六十起涉及水污染,因水環(huán)境引發(fā)的事件成顯著上升趨勢,因此國家將水環(huán)境的保護工作作為生態(tài)建設的重要內容。

近日,京津冀三地環(huán)保廳局正式簽署了《京津冀區(qū)域環(huán)境保護突破合作框架協(xié)議》,明確以大氣、水、土壤污染防治為重點,以聯(lián)合立法、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一監(jiān)測、協(xié)同治污等十個方面為突破口,聯(lián)防聯(lián)控,共同改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量,水質環(huán)保工作成為繼大氣環(huán)境質量后一大難題。

第二章、系統(tǒng)監(jiān)測意義

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人口的持續(xù)增加,在工業(yè)集中區(qū)和人口密集區(qū),未達標工業(yè)污水、生活污水排放等人為因素對附近水資源造成了不同程度的污染,對人們生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展形成了嚴重制約。另一方面,生活用水及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的需求量日益增加,人們對水環(huán)境的質量要求也在不斷提高。要實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,保護水資源及生態(tài)環(huán)境,提高人們生活質量的目標,就必須解決日益增長的水資源需求與水環(huán)境日益污染和短缺的這一突出矛盾。

為進一步推進水污染的防治工作,貫徹黨的十八屆二中、三中、四中全會對生態(tài)文明建設做出了部署,對生態(tài)文明建設做出了一系列重要指示,強調加強水意識,推進綠色生態(tài)的發(fā)展,通過建立天津市的“智能環(huán)保”體系管理平臺,創(chuàng)建以環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測為核心、以環(huán)境數(shù)據(jù)為中心、以環(huán)境綜合業(yè)務應用框架平臺為應用、以環(huán)境地理信息系統(tǒng)為基礎的全新環(huán)境管理理念。在轄區(qū)內以先進的環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測技術建立環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測網(wǎng)絡和環(huán)境保護監(jiān)控指揮中心。

第三章、國內現(xiàn)狀

為保護我們日益嚴峻的生存環(huán)境,我國不斷加大環(huán)境保護的力度,并把環(huán)境產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的基礎產(chǎn)業(yè)之一。我國對水污染是采取預防為主的方針,制訂了一系列的排放標準,并強制規(guī)定工業(yè)廢水必須經(jīng)過污水處理并達到排放標準。同時加強了監(jiān)管的力度,對廢水未達到標準的工礦企業(yè)采用罰款、停產(chǎn)整頓等手段,其中主要的措施是對水質分析項目定期監(jiān)測,嚴格控制污水和廢水的標準,以免水體被污染。

就傳統(tǒng)的污水處理方法來講,我國的環(huán)境監(jiān)測工作一直采用人工采集、分析數(shù)據(jù)、手工處理數(shù)據(jù)、手工匯總制表等工作手段,由于采樣間隔時間長,數(shù)據(jù)分析慢、傳遞不及時,難以對當?shù)氐沫h(huán)境現(xiàn)狀進行實時、準確的整體把握,近幾年來,國內的環(huán)境監(jiān)測部門也逐漸將城市水質監(jiān)測工作列為重點,因此,遠程監(jiān)測與自動監(jiān)控已成為當下為方便、準確的方法。

第四章、系統(tǒng)監(jiān)測作用

水質監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)平臺以水源質量的測量模塊為基礎,結合水質污染監(jiān)測站點以及其他測量方式,針對客戶需求,建立水質在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺,可實時監(jiān)控水源質量,實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計報表、在線數(shù)據(jù)自動預警、環(huán)保信息綜合分析等。提供對所屬地區(qū)各監(jiān)測點數(shù)據(jù)的實時采集傳輸,實現(xiàn)在線歸集和排名反饋,為客戶提供數(shù)據(jù)分析和決策依據(jù)。

第五章、系統(tǒng)建設依據(jù)

《中華人民共和國環(huán)境保護法》

《中華人民共和國水污染防治法》

《中華人民共和國水法》

《中華人民共和國水污染防治法實施細則》

《污水處理設施環(huán)境保護監(jiān)督管理辦法》

《報告環(huán)境污染與破環(huán)事故的暫行辦法》

《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)

《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)

《水污染源在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)安裝技術規(guī)范》(試行)(HJ/T 353—2007)

《水污染源在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)運行與考核技術規(guī)范》(試行)(HJ/T355—2007)

《氨氮水質自動分析儀技術要求》(HJ/T 101—2003)

《PH水質自動分析儀技術要求》(HJ/T 96—2003)

《污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術要求》(HJ/T 477—2009)

《污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》(HJ/T 212—2005)

第六章、系統(tǒng)設計

水質在線監(jiān)測系統(tǒng)由采樣單元、預處理單元、分析監(jiān)測單元、系統(tǒng)控制單元、通信單元、服務器單元和遠程控制中心等組成。

采樣、預處理單元:在系統(tǒng)初級完成水質自動監(jiān)測的水樣采集、水樣預處理等監(jiān)控過程;

分析監(jiān)測單元:將監(jiān)測地區(qū)的水質常規(guī)參數(shù)、水文參數(shù)等需要測定的指標踐行實時監(jiān)控,收集、整理,匯總實時數(shù)據(jù)和報表等分析工作;

通信單元:實現(xiàn)數(shù)據(jù)及控制指令的上行及下行的傳輸過程,數(shù)據(jù)及時傳至企業(yè)監(jiān)控中心,各區(qū)、省、市級環(huán)保及監(jiān)控中心;

服務器單元:接收來自不同現(xiàn)場的自動監(jiān)測數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)保存至本地進行存儲,同時將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫中,對第三方軟件平臺提供數(shù)據(jù)訪問的接口,可定制化開發(fā);

遠程控制中心:實時接收數(shù)據(jù)庫的監(jiān)控數(shù)據(jù),實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)資源的及時管理,推動信息資產(chǎn)的管理、共享和利用,提高數(shù)據(jù)綜合分析應用和決策分析支撐。同時構建物聯(lián)網(wǎng)應用展示平臺,將所有轄區(qū)內環(huán)境狀況展現(xiàn)于管理者面前,整合所有環(huán)境信息及資源,構建統(tǒng)一的業(yè)務應用平臺。

第七章、系統(tǒng)結構

水質在線監(jiān)測系統(tǒng)采用多層次的系統(tǒng)架構設計,可以對接不同性質(國控,省空,區(qū)域等),不同層次水質監(jiān)測子站相關數(shù)據(jù),建立一套完善的水質監(jiān)測、預警、發(fā)布的可視化平臺。結構圖如下所示:

 

第八章、系統(tǒng)部署

水質在線監(jiān)測系統(tǒng)應用于水資源循環(huán)利用的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)對飲用水及生產(chǎn)、生活污水水質的實時連續(xù)監(jiān)測。在線監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫中應包含所鋪設線的基礎地理數(shù)據(jù)、監(jiān)測設施的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),各類相關運行設備與監(jiān)測設備的運行數(shù)據(jù),還可與視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、項目管理數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等相結合,組成一個可靠的數(shù)據(jù)庫。

下圖為系統(tǒng)拓撲圖:

  

第九章、系統(tǒng)特點

9.1、可依據(jù)電子政務的安全要求,外網(wǎng)可使用PCM安全線路,環(huán)保局內部網(wǎng)不與Internet連接;

9.2、通過VPN網(wǎng)絡向總站、省站、市站等多級、多個環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中心轉發(fā)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃裕?/p>

9.3、結合GSM/GPRS無線網(wǎng),極大的拓展了環(huán)境檢測范圍和實現(xiàn)了移動辦公;

9.4、數(shù)據(jù)采集器可選用RS232、RS485(1.2km)、無線數(shù)傳(5km)方式通信,降低通信費用;

9.5、環(huán)境監(jiān)測站不必和信息中心局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),可通過接入Internet遠程辦公;

9.6、利用信息中心設備的可靠性,監(jiān)測數(shù)據(jù)集中存儲,保證了數(shù)據(jù)的安全性,又可以實現(xiàn)全天候監(jiān)控;

9.7、可通過移動設備(手機、筆記本電腦)使用短信或者GPRS上網(wǎng)方式,進行移動監(jiān)測。

第十章、系統(tǒng)功能

10.1數(shù)據(jù)傳輸互通

環(huán)境監(jiān)測涉及到一些保密性的數(shù)據(jù),所以在系統(tǒng)搭建過程中,需要有對于傳輸中穩(wěn)定性、安全性、全面性的考量。

數(shù)據(jù)接入時,支持水質監(jiān)測中多項因子接口標準,可根據(jù)用戶自定義可選因子配置,需與水質監(jiān)測相關。

數(shù)據(jù)抓取和真實監(jiān)控的切換(地區(qū)的選擇、針對用戶和站點),抓取數(shù)據(jù)后不能直接覆蓋,可設百分比系數(shù)(初始值為5%)。

監(jiān)測項目名稱、單位可設,小時值、分鐘值切換顯示,初始配置時可設置數(shù)據(jù)精度(即小數(shù)點點位)。

10.2數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計

按站點、時間、參數(shù)名稱進行組合查詢,增加實時數(shù)據(jù)報表查詢導出;

查看歷史數(shù)據(jù)或時間類曲線,可多選(歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)可分類查詢曲線,查詢方式和查詢報表方式相同),以表格、折線形式展示,可以保存為圖片;

下載數(shù)據(jù)與查詢類似,支持自定義,可選下載格式(PDF、Word、Excel)。

10.3地理信息發(fā)布

系統(tǒng)默認后顯示全國地圖,地圖上有項目點的省級單位放置小紅旗,地圖支持放大縮小。

增加省級單位列表,左列顯示全國省級名稱,點擊名稱顯示對應省市地圖,在地圖上以中心點顯示。

設置水質監(jiān)測專題地圖,指標根據(jù)國家標準指數(shù)對應色值顯示,地圖可切換顯示小時均值或實時數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)具體到分鐘值。(參考管理員設置)。

記錄用戶上傳信息后,再次登入默認上傳點位省市中心點顯示。

10.4站點信息管理

可增加或減少站點。

站點、坐標、名稱和檢測參數(shù)名稱可設,初始配置或站點移動時更改名稱。

可手動設置坐標,當GPS無法定位或定位不準或站點坐標移動后。

10.5設備狀態(tài)監(jiān)測

設備支持接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議可配,上傳數(shù)據(jù)監(jiān)測項參數(shù)可設,包括自動上傳、反控、應答(協(xié)議和站點和站點信息綁定)。反控時查詢設備參數(shù),并在獨立的界面顯示出來(配好協(xié)議可以和站點控件保存綁定更改)。

10.6權限應用分級

共分為管理員與用戶兩個角色。

用戶權限設置:

(1)初級用戶:可以查看點位信息

(2)中級用戶:可以查看下載歷史數(shù)據(jù),增加或減少初級用戶

(3)用戶:可以增刪改初級中級用戶,可以查看下載歷史數(shù)據(jù),更改站點位置坐標

(4)用戶管理員:增加查看用戶操作日志功能,享有本組內高權限

管理員權限設置:

系統(tǒng)管理員:

(1)用戶權限(增加用戶管理員)

(2)增設站點,自定義配置站點指標(可編輯)

(3)自定義通訊協(xié)議配置(和反查)

(4)可以查看所有項目組所有站點數(shù)據(jù)信息

(5)查看實時數(shù)據(jù)報表

(6)查看設備掉線與重新接入日志記錄

(7)查看故障日志

(8)設備操作日志寫入(相當于售后維護日志,普通管理員只可編輯一次,保存后單次權限取消,二次編輯時候需超級管理員授權),查看產(chǎn)品管理

(9)設置地圖顯示小時值數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)切換

(10)設置(用戶和站點)是否具有可以查詢實時數(shù)據(jù)功能

(11)超級管理員授權后,可以執(zhí)行反控命令,可查看設備的配置參數(shù)

超級管理員:

(1)對管理員進行增刪改查

(2)設置管理員是否具有修改數(shù)據(jù)權限

(3)設置在全國地圖放置小紅旗功能(各省會中心點)

(4)增刪改查產(chǎn)品名稱和設備備注

(5)數(shù)據(jù)抓取和真實數(shù)據(jù)切換(地區(qū)選擇針對用戶、站點)

(6)查看下級所用賬戶的所有操作日志(如登錄地點、時間、所進行的操作,用戶級和管理員級分表查詢)。

10.7多終端適應

手機瀏覽時和電腦瀏覽時要適應分辨率,兼容多種瀏覽器主要是電腦端,手機端適應主要頁面。

第十一章、 系統(tǒng)軟件平臺說明

11.1水質在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺

水質監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)平臺使用管理和監(jiān)控所轄區(qū)域的前端便攜式(可移動式)水質監(jiān)測儀,將實時數(shù)據(jù)收集并上傳、完成數(shù)據(jù)有效性審核、報表制作、數(shù)據(jù)入庫、查詢分析、權限控制、系統(tǒng)管理等功能,對質控結果進行應用。

 11.2在線監(jiān)測實時數(shù)據(jù)顯示

 

在監(jiān)測系統(tǒng)首頁顯示的監(jiān)測點實時地圖,我們采用的是GIS地理信息技術,通過經(jīng)緯度準確定位監(jiān)測點的水質情況并上傳監(jiān)測信息。地圖上顯示監(jiān)測點實時位置,各監(jiān)測點可顯示實時數(shù)據(jù)以及當前日均值,地圖采用地圖模板,可以自定義地圖效果(普通、衛(wèi)星、三維效果),

11.3水源質量綜合指數(shù)數(shù)據(jù)

水源質量綜合指數(shù)數(shù)據(jù)可通過時間和地點分別進行查看,查看方式根據(jù)直接的視覺效果不同自行選擇,數(shù)據(jù)內容可以以文字或者圖表形式閱覽,還供使用者進行數(shù)據(jù)的下載導出。

11.4歷史數(shù)據(jù)查詢

如下圖所示,可在條件框中選擇要查詢的不同數(shù)據(jù)類型,可以隨時查看各點位各項歷史數(shù)據(jù)并進行導出,導出格式支持PDF、WORD、EXCEL,為管理決策提供便利。

11.5預報預警設置

1、報警與預警:以聲音、圖標顏色變化、表格中數(shù)值的顏色、手機短信(向預先設定的手機上發(fā)送相應的報警信息)或郵件等形式提供多樣化的報警功能。地描述超標數(shù)值,超標時間,超標排放量、超標排放介質量,為強化環(huán)境監(jiān)理工作提供了詳實可靠的依據(jù);

2、趨勢預警:系統(tǒng)自動分析評估監(jiān)測數(shù)據(jù),實時匯總各種污染物的排放總量,及時、準確地掌握排污口的動態(tài),對污染物排放量發(fā)展趨勢過快的情況提前預警;

3、超標報警:當監(jiān)測數(shù)據(jù)超出了系統(tǒng)設定的范圍時,通過聲光報警、短信報警等多種方式將超標排放的詳實數(shù)據(jù)通知相關人員;

4、故障報警:當在線監(jiān)測儀表發(fā)生故障時,系統(tǒng)自動發(fā)出故障報警信號。

各區(qū)間統(tǒng)計工作*由后臺進行數(shù)據(jù)處理,無需人工進行相應操作,信息推送時間可以事先,內容包括:上一統(tǒng)計區(qū)間內用戶所在站點綜合數(shù)據(jù)信息、單項指標超限預警、首要污染物信息等。

11.6系統(tǒng)分析

統(tǒng)計與分析:將污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息進行多角度的分類匯總與統(tǒng)計分析,充分滿足各種統(tǒng)計要求。強化企業(yè)排放口的管理,以多種方式對污染物排放量、超標排放量、超標排放介質量、監(jiān)控設備停運時間等重要指標進行統(tǒng)計,滿足管理工作的需求。

實現(xiàn)對受控企業(yè)污染物排放總量的管理,及時掌握企業(yè)污染物排放總量的發(fā)展趨勢,為總量管理、總量控制提供基礎依據(jù)。匯總統(tǒng)計區(qū)域內所有污染物的排放總量,動態(tài)掌握和量化污染物的排放趨勢,為區(qū)域內污染物排放總量的削減提供。

11.7功能設置

(1)平臺站點接入

客戶在確認點位后,可自行安裝設備接入平臺之中,也可提供相應解決方案和配套設備。

(2)數(shù)據(jù)修正、數(shù)據(jù)清理

對于未采集或丟失等出現(xiàn)異常信息的數(shù)據(jù),可提供后期持續(xù)補足與調整

11.8系統(tǒng)管理

1、設備運營維護

系統(tǒng)建成后由承建單位負責系統(tǒng)的運行維護,環(huán)保比對監(jiān)測驗收通過后由的第三方運營單位負責運營維護;

2、運營維護制度

可制定每日上午、下午遠程監(jiān)測檢查儀器運行狀態(tài),檢查數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是否正常,如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有持續(xù)異常情況,應立即前往站點進行檢查,每48小時自動進行化學需氧量(CODcr)水質在線自動監(jiān)測儀的零點和量程校正。Gdsszws

第十二章、相關現(xiàn)場圖片

 

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