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      天健創新(北京)監測儀表股份有限公司

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      物聯網水質監測平臺

      物聯網水質監測平臺

      • 分類:數據服務
      • 發布時間:2020-04-07 00:00:00
      • 訪問量:0
      概要:
      概要:
      詳情

       

       

      1.背景概述

      我國是水資源總量豐富,人均占有量少的國家,然而水資源現狀卻令人擔憂。隨著城市化進程加快和經濟的持續發展,導致水資源污染逐漸嚴重,多個城市出現用水短缺的情況。如工業用水和生活用水的超標排放,使得湖泊金屬污染和富營養化十分嚴重,水質多種物質嚴重超標,作為飲用水,多項指標不合格;水污染造成的缺水加劇了對地下水的開采,使得地下水漏斗面積不斷擴大,水位大幅度下降,從而引起地面污水不斷向地下水倒灌,形成惡性循環,導致地下水污染不斷加重,對環境和人類生活產生了嚴重影響。因此,必須高度重視對水污染的監測和治理。

      水質監測是保護水環境的重要方式,為區域內水環境監測、分析提供有效數據支持,為決策提供依據,使管理者在有效保護和綜合治理水資源工作方面有據可依。

       

      >>>物聯網水質平臺登錄界面

      2.平臺架構

      物聯網水質監測平臺由物聯網平臺、數據庫管理系統、應用服務管理系統共同組成,通過物聯網與互聯網的連接,實現了設備與信息系統的整合。利用物聯網感知技術和云數據處理,使得“污染監測-評估治理-報警預警”融合貫通,通過對水質狀況的監測和評估,使管理者掌握水質變化趨勢,為污染防治提供科學依據,同時避免運維人員多次去現場查看,節省運維成本,方便管理。

      >>>整體架構圖

       

      3.價值與優勢

      • 數據展示、分析

      多種數據展示方式,用戶可靈活進行查詢、對比、導出;

      圖表數據顯示,可協助管理者進行分析、決策;

      GIS一張圖,從空間分布上查看監測數據。

      • 運維和管理

      全方位監控設備運行狀態,降低運維成本;

      簡潔的遠程控制功能,減少勞動力;

      快速推送報警信息,使運維人員第一時間掌握異常信息。

      • 預警

      提前預知水質變化,為污染防治提供依據。

      • 數據對接

      可跨平臺對接數據,兼容多種平臺數據傳遞。

      4.功能介紹

      4.1數據展示、分析功能

      實時數據查詢功能,主要顯示設備最新時間監測參數、曲線、監測點設備的運行狀態、24小時上報成功率等信息,當設備狀態異常時,還可根據頁面的站點負責人信息和聯系方式,快速通知相關人員及時進行處理。

      歷史數據統計分析功能,支持設備歷史數據查看,包括本日、本月、本季度、自定義時間段的數據查詢及導出,當前站點水質綜合評級等級的顯示,以及不同站點間相同參數可進行對比分析。

      >>>歷史數據頁面

      GIS地圖,將分布在不同流域的設備信息進行空間展示,可對比查看上下游監測參數的變化情況,以及設備的告警數量、水質等級等信息。

      >>>GIS地圖頁面

      4.2 運維與管理

      平臺采用多種報警信息相結合,當設備發生任何異常情況時,用戶都可隨時掌握,減少維護工作量,降低運維成本。具體如下:

      • 防盜報警,當設備偏移安裝位置后,平臺會進行位置偏移報警,并及時通過水質云app推送給用戶,以方便用戶采取對應措施。
      • 低電壓報警,當設備電壓低于某一閾值時,進行低電壓報警;
      • 數據超標報警,當監測點參數超過設定的正常范圍,水質質量發生變化時,進行報警;
      • 通信中斷報警,因信號問題或其他外界因素,導致設備通信中斷長達3小時時,進行報警;
      • 故障報警,設備發生故障時自動報警;

      >>>防盜信息配置頁面

      • 遠程控制,可靈活遠程設置設備參數,避免運維人員去現場調整,遠程修改參數如:數據抄讀間隔、上報間隔、傳感器識別等。如用戶在使用過程中,發現設備上報間隔過短,可在下圖中的設置界面修改上報間隔為60,當設備收到命令并執行后,會將執行結果反饋到平臺;

      >>>遠程控制頁面

      • 報警推送,平臺配置的水質云APP,具有在線查看設備數據,和接收報警信息等功能,當監測點設備發生報警時,APP會收到平臺推送的報警信息,及時提醒運維人員采取相應措施。支持Android和IOS版本掃碼下載。

      4.3 預警功能

      水質綜合預警功能由機器學習算法和人工智能組成,對大量監測數據進行預處理后,結合水質綜合評價,帶入集成學習算法中,進行模型訓練。在實際應用中通過新產生數據進行模型的自學習,不斷優化模型,最終得到預警值和水質綜合評價指數, 實現對 現有水體的表征,以及對未來一段時間水體變化的預警預測。

      >>>溶解氧預測圖

      5.應用案例

      5.1管網監測

      【北京采育管網水文、水質監測】

      相關介紹:工業園區管網監測,其中部分監測點位之間存在上、下游關系,監測參數:水溫、pH、COD、氨氮、流速、液位、流量

      平臺提供不同監測點同一參數的對比分析功能,可對比查看上、下游點位監測參數,當出現污染時,根據對比分析得出可能存在污染的區域,能夠為污染防治提供豐富的數據支持。如下圖,育英街和采林路為上下游關系,可對兩個站點的數據進行對比,分析得出數據是否存在異常情況。

       

      >>>對比分析頁面

       

      5.2 湖庫監測

      【山西呂梁文峪河水庫監測】

      相關介紹:水庫水質監測,監測參數:水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度,數據端為浮標,需上報定位信息,即經度、緯度

      下圖為監測點浮標上報的經、緯度信息:

      >>>文峪河水庫數據

      浮標在實際使用過程中,有時會遇到一些外部因素導致設備出現安全隱患,如突發大暴雨,導致液位過高、流速過快,使設備可能被沖離原安裝位置無法追蹤,或有一些不法人員會偷盜設備,以謀取私利。為防止此類事件發生,特設計防盜功能,當設備偏離安裝位置1公里后,平臺及時進行報警,并推送到運維人員手機上,使運維人員及時采取措施。

      >>>經緯度報警頁面

      5.3河道監測

      【舟山臨城河監測】

      相關介紹:河道水質監測,監測參數:水溫、pH、溶解氧、電導率、ORP

      下圖為監測點設備上報的數據信息:

      >>>舟山臨城河數據

      平臺在顯示監測數據的基礎上,也提供了水質狀況WQI的展示和預警,幫助用戶在掌握現有水質狀況的基礎上,了解未來一段時間的水質變化趨勢,如果預警水質變差,則需加大關注度提前做好治理準備,防止水質變差。

      >>>WQI真實值與預測值

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