饮用水安全自动化监控及信息管理系统

2022年12月12日 11:13

  近年来,随着社会经济的快速发展,工业化进程加速,环境污染问题日益严重。如何保障和改善饮用水安全成了一个亟待解决的难题。

  本文提出了基于物联网技术实现水质数据自动采集和传输的解决方案,并对各子系统进行了详细介绍。

  一、应用场景

  通过自动化监控及信息管理系统,可对水厂进行有效的实时管理。

  该系统能够将水质参数进行实时采集、传输,同时也能对数据进行存储和分析。

  水质在线监测系统可通过远程的方式实现多个供水单元之间和自来水厂之间的联动。通过远程通讯方式,还可将数据传送到用户指定的服务器或手机上进行远程管理和监控。

  系统通过实时监控和记录供水信息,保证用户的用水安全;同时建立一个集中统一的数据库,保证水质管理信息数据的准确性和可靠性。

  二、系统总体框架和功能

  整个系统由数据采集、无线传输、数据处理、视频监控、环境检测及系统集成等部分组成。

  1)数据采集:通过物联网技术将各类实时数据上传至云平台,并通过短信方式将相应的水质参数发送给用户,实现对用户水质自动化监测和管理的过程控制。

  2)无线传输:根据需求将各数据终端连接至云平台,实现网络的远距离稳定可靠传输,对现场采集到的信号进行处理并在 PC上显示出来。

  3)视频监控:实现对用户生产现场(含水厂和泵房)视频图像实时采集和无线传输,并通过 PC及云平台实现远程实时视频画面显示,并根据需要实现事件远程报警处理以及对视频进行集中管理。

  三、水质自动监测子系统

  水质自动监测子系统主要包括传感器、通信网络和数据采集终端三部分。

  传感器通过无线传输的方式,将采集到的参数通过 GPRS模块发送到数据采集终端,再将参数传送到系统服务器,并上传至相应的监测中心,供工程师们分析处理数据。

  传输系统完成对检测数据的解析后将结果上传至控制中心进行处理。

  四、数据传输与处理子系统

  将监测系统采集到的水质参数通过网络实时传送到数据中心服务器,进行分析处理,将处理后的报表数据通过邮件或短信发送到管理人员的手机上。

  实时监控系统可以通过 GPRS或 WLAN等网络将实时采集到的数据实时发送给服务器。

  该系统具有完善的功能、可靠的性能、丰富的信息来源和强大的扩展能力,能满足各部门、各类用户日益增长的信息需求。

  该子系统采用国际标准 GPRS或 WLAN网络技术进行无线数据传输和管理,实现了水质参数自动采集和远程传输功能。

  当某一区域内出现某项水质参数异常时,能够快速准确地自动报警并且向中心发出通知,实现了多层联动报警与处理。

  五、水质参数分析和自动检测子系统

  水质参数分析和自动检测系统由水质分析仪、数据采集器(无线通信模块)和控制模块组成,其主要功能是实现水的 PH值、溶解氧、电导率等参数的采集和检测。

  系统控制模块主要由数据控制器、无线通信模块和数据采集器(无线通信模块)三部分组成。

  数据控制器完成对水质分析仪进行初始设置,实现各参数的初始化;无线通信模块接收控制模块上传的传感器数据,并将其传输到控制主机对传输过来的传感器或数据采集器的数据进行处理,按照设定的参数完成水样品采集与分析检测,同时接收控制服务器发来的报警信息,并将报警信息发送到报警联动设备(主要是声光报警器);如果系统收到警报,则发出声、光、电等多种类型报警信号,同时显示出具体位置及发生时间;如果设备已发生故障或被人为关闭,则会在设置中显示出故障原因和被控制人名称。

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