湖泊、水庫水體作為我國重要的飲用水水源地,其水質(zhì)的好壞關(guān)系到億萬民眾飲水健康。隨著科技的發(fā)展,整體社會水平的提高,對于水質(zhì)監(jiān)測手段的要求也越來越高。現(xiàn)有的站房式水質(zhì)自動監(jiān)測站存在多個問題:1、選址難度大,建設(shè)周期長,手續(xù)繁雜;2、受管路滋生的微生物影響,經(jīng)過長距離輸送采集的水樣,溶解氧、濁度易發(fā)生變化,導(dǎo)致結(jié)果缺乏代表性;3、采樣點過于固定,代表性也不強,對于工作的環(huán)境也要求*;4、在偏遠環(huán)境惡劣的地方基本沒有實現(xiàn)的可能。 現(xiàn)有的岸邊水質(zhì)自動監(jiān)測站已經(jīng)不適宜現(xiàn)代水質(zhì)監(jiān)測的發(fā)展,以上諸多問題大大限制了水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)在湖庫水體水質(zhì)保障領(lǐng)域的應(yīng)用。
為滿足湖泊、水庫及河口等水體水質(zhì)的自動監(jiān)測和安全保障應(yīng)用需求,天諾基業(yè)運用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的浮標式在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。此系統(tǒng)能對對現(xiàn)場水域水環(huán)境進行實時在線監(jiān)測,能連續(xù)、及時、準確地監(jiān)測目標水域的水質(zhì)變化狀況,植物的生長狀態(tài),系統(tǒng)能真實地反映水域水質(zhì)、氣象等狀況及其變化趨勢,對水域水體污染情況進行準確、及時預(yù)警,為湖泊、水庫和河口等水體環(huán)境保護和污染應(yīng)急處置提供科學(xué)依據(jù)。
監(jiān)測指標:
1. 物理參數(shù):溶解氧、溫度、pH、ORP、電導(dǎo)率(電阻率、鹽度、TDS)、濁度、葉綠素、藍綠藻(藻藍/藻紅蛋白)、水中油、熒光素、羅丹明、CDOM/fDOM、TOC、PAR等
2. 化學(xué)參數(shù):COD、BOD、氯化物、氟化物、氨氮、硝氮、亞硝氮、正磷酸鹽、硅酸鹽、總磷和總氮等
3. 氣象參數(shù):風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、氣溫、濕度、輻射、雨量、能見度、天氣現(xiàn)象和水汽通量等
4. 水文參數(shù):水位、流速、流向、流量、波周期、波高和波向等
5. 位置參數(shù):GPS經(jīng)緯度
浮標把采樣所得原始數(shù)據(jù) 在浮標內(nèi)計算完成后,把所得各參數(shù)真值,可通過2G/3G/4G、NBIoT/LoRa、衛(wèi)星通訊、ZigBee、VHF電臺等多種方式,傳送到岸站。 岸站數(shù)據(jù)庫界面自動更新顯示、保存。實現(xiàn)無人值守、連續(xù)、在線監(jiān)測一體的綜合水上監(jiān)測。同時可以和衛(wèi)星遙感相結(jié)合,形成整體水質(zhì)分布圖,長期觀察數(shù)據(jù),分析各流域湖泊的生態(tài)變化。
浮標主要由浮體(隔倉)、尾管、平衡鐵和儀器(燈)架等組成,上面可搭載氣象、水文、水質(zhì)監(jiān)測儀器,數(shù)據(jù)采集器,遠程傳輸儀器,太陽能供電系統(tǒng)等,其下系結(jié)有錨碇設(shè)備固定。陸地站臺有接收系統(tǒng)、軟件平臺等。
系統(tǒng)特點:
隨著科技的發(fā)展,整體社會水平的提高,對于水質(zhì)監(jiān)測手段的要求也越來越高,現(xiàn)有的岸邊水質(zhì)自動監(jiān)測站已經(jīng)不適宜現(xiàn)代水質(zhì)監(jiān)測的發(fā)展趨勢,高昂的維護費用,化學(xué)試劑對環(huán)境的二次污染,監(jiān)測數(shù)據(jù)的實效性,一臺儀器測試一個數(shù)據(jù)基本要半個小時左右,并且采樣點過于固定,代表性也不強,對于工作的環(huán)境也要求及高,在偏遠環(huán)境惡劣的地方基本沒有實現(xiàn)的可能。
但是浮標水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢特點讓這些問題迎刃而解。
1、無需化學(xué)試劑,基本沒消耗品,無二次污染
2、在比較差的水質(zhì)中部署6個月無需維護
3、從高山到大海,所有的偏遠及環(huán)境惡劣的水域都可以部署
4、測試速度快,可設(shè)定快速掃描模式
5、浮體可以機動,實現(xiàn)目標點的原位監(jiān)測
6、整個工作過程均為程序控制的自動化操作,*不需要人工操作
7、每當?shù)竭_固定采集數(shù)據(jù)時間,數(shù)采器便會喚醒監(jiān)測儀器進行測量
8、測量完畢,數(shù)采器會把監(jiān)測儀器測量得到的數(shù)據(jù)采集同時存儲在自身的存儲器里,另一方面,判斷監(jiān)測參數(shù)是否超出設(shè)定好的警報界限,若超出界限,則發(fā)送報警信息;
9、當?shù)竭_固定的數(shù)據(jù)發(fā)送時間或收到數(shù)據(jù)中心傳過來的數(shù)據(jù)發(fā)送信號時,系統(tǒng)便通過無線傳輸模塊與數(shù)據(jù)中心建立連接發(fā)送數(shù)據(jù);
10、數(shù)據(jù)中心確認已收到數(shù)據(jù)后,則斷開與遠程站點的連接,并把接收到的數(shù)據(jù)存儲在硬盤里;
11、在數(shù)據(jù)中心,可人工查詢、顯示數(shù)據(jù),也可以通過軟件控制自動顯示數(shù)據(jù)。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、水體的水質(zhì)和水文變化趨勢,預(yù)測藍藻、赤潮爆發(fā)。
2、河流生態(tài)的水文機制,進一步探討生態(tài)系統(tǒng)和水文特征的交互影響機制。
3、流量、湖泊、濕地生態(tài)狀況和功能生態(tài)修復(fù)及評價。
4、水利工程對生態(tài)系統(tǒng)(水質(zhì)、物質(zhì)循環(huán)、泥沙淤積和生物多樣性等)的影響。
5、水質(zhì)、水文對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。
6、突發(fā)性污染事件監(jiān)測和預(yù)警。
中心監(jiān)控平臺具有,水質(zhì)預(yù)警、遠程控制、數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、通過監(jiān)控臺可對整個水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進行控制,設(shè)置浮標的工作模式,監(jiān)控浮標系統(tǒng)運行情況,數(shù)據(jù)可以按日、周、月、季、年進行整理,還能得到同一時段不同位置的數(shù)據(jù),可以根據(jù)水流方向分析數(shù)據(jù)結(jié)果,根據(jù)時間不一樣,可以生成曲線,對數(shù)據(jù)進行結(jié)果分析和趨勢分析。
監(jiān)控平臺綜合分析收到的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù),并與定制的水質(zhì)標準進行判斷,當監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時,系統(tǒng)軟件可以及時作出判斷,并發(fā)出水質(zhì)污染報警,提供聲音,手機短信等報警方式,給出超標數(shù)值、時間、位置等詳細信息。監(jiān)控平臺還有先進的地理信息管理和視頻監(jiān)控能力,可以和衛(wèi)星遙感結(jié)合到一起,實時監(jiān)控平臺坐標,結(jié)合衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù),分析整個水域的生態(tài)環(huán)境。
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