物联网技术在水质监测中的应用

作者:杨冬顺 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:9 发布时间:2018-04-04
移动通信端实时监控管网水质——利用物联网技术,将云端(服务器)数据实时共享于移动通信端,实现任意时间任意地点获取管网水质在线仪表监测的数据,更好地为提升管网水水质服务。
物联网技术在水质监测中的应用

目前,上海的绝大多数管网水水质监测点都安装了在线质监测仪表,这些在线仪表像千千万万只眼睛时刻反映着管网水质的变化,能有效地监测各个管网的浊度、压力以及余氯衰减情况,对输配水过程中及时补氯加压提供了很好的指导作用。但是在线水质监测的数据一般只会传送到各个单位所属的监控管理中心,而要想获取这些数据一定要去属地监控中心才能取得,这对于在外人员想要即时获取这些数据时造成困难。因此,如果能做到随时随地获取管网水水质在线监测的数据,可谓解决了在外人员的一个大难题。

质检测关键指标

管网水水质监测项目的确定根据《生活饮用水卫生规范》的相关规定:管网水质检测必须测定浊度、余氯、细菌、大肠菌、色度、臭与味和耗氧量这7项指标,其中,浊度、余氯是两个重要的监控指标。

浊度是最常用的感官性指标,管网水浊度的变化直接反映了供水水质是否受到了污染,通常浊度变化,必然伴随着无机物、有机物进入水中,也很可能有微生物、细菌和病原菌的入侵。设置在线连续浊度仪可在第一时间掌握管网水质动态变化,及时处理可能出现的管网水质问题,把对用户的影响降到最小。

余氯是保证供水安全性的一项重要指标。通常情况下,经过水厂的净化处理,原水中的各种污染物已得到了有效的去除和全面的净化,包括能引起人体致病微生物均得以杀灭。管网水中的余氯是用于防止输水过程中微生物再生长,保持水的持续杀菌能力,降低微生物再污染的可能性,是一项保证供水安全性的重要措施之一。

管网压力是保障居民用水有足够水压,可以使得3~6楼的多层居民不会因为压力不足而用不上或用不好自来水。为此,管网水水质在线仪表监测实时数据事关居民饮用水水质,是水厂把好自来水龙头的最后一关,随时随地监测管网水水质能更及时有效地降低水质变化时带来的影响。

构建共享数据平台,实现移动通信端互联

1. 平台逻辑结构设计

见图1

2.B/S架构

B/S架构具有如下优点:

(1)具有分布性特点,只要有浏览器的地方,就可以随时随地进行查询、浏览等;

(2)业务扩展简单方便,通过增加网页即可增加服务器功能;

(3)维护简单方便,只需要改变网页,即可实现所有用户的同步更新;

(4)开发简单,共享性强。

B/S 模式最大的优点之一是部署和维护方便,易于扩展。B/S 结构系统的产生为系统面对无限未知用户提供了可能。

3.多层设计保障信息传输准确高效

在感知层中,本系统利用GPRS增益放大模块,可以远距离实现通讯传输;而在传输层,则利用3G 网络和ZigBee/GPRS 网关的开放性,来实现数据的透明传输;在应用层中,系统通过WebService 提供面向ZigBee/GPRS 网关和用户的服务。同时,本系统还可以方便地进行传感器的配置、增减和数据展示。

4.实现分析预警等功能

自动采集接受各个无线传输数据于设定好的报表内,平台在接收数据之后会及时处理异常数据,并通过通知子系统发出警告提示,以便于工作人员能及时地处理突发异常,其中包括水质报警、压力报警和环境温度报警等一系列预警通知。条件允许情况下,可通过app的开发将客户端的展示界面转移到手机端上,方便客户不在公司的时候随时都能知道水厂的具体情况,能对水厂的突发情况及时作出调整和应对。在手机端上,不可能一直盯着水厂的数据来监测异常,所以如果可以通过微信通知,及时把突发情况报告给相关人员,便于其及时地处理,减少不必要的损失。

利用WEB网页技术,实现即时数据共享

构建一个数据共享平台需要投入一定的设备、技术和资金,还需要经常进行系统维护,对于资金和技术储备不足的企业有些困难。如果企业仅仅希望实现自身平台的数据即时共享,其实有一个相对低成本的可行性方案,即利用WEB网页技术,利用企业自身的数据服务器,通过超链接实现部分数据即时共享。

该方法其实类似于个人门户网站,只不过利用了企业的服务器作为站点,通过WEB技术把有用的信息做成超链接,用户只要在有网络覆盖的区域,通过移动端设备就可以随时随地获取数据,这样就实现了即时数据共享,只不过用的是公共协议,对不需要加密的一些数据而言做到了最低成本。

结语

随着城市经济建设与科学技术的不断发展,国家对居民饮用水的质量越发重视。城市供水规模的不断增大,城市供水管网的重要性也就日益突显。只有不断提高城市供水管网的信息化、自动化和科学化,加强对供水管网的监测,才能进一步提高供水的安全性,保障供水服务对象用到安全水、优质水、放心水。

因此,本文基于物联网技术把管网水水质在线仪表监测数据实现即时共享提供了两条途径。一是利用构建共享数据平台,实现移动通信端互联;二是利用WEB网页技术,实现即时数据共享。两种方式各有优缺点,前者投入高、系统具备安全稳定功能模块多样等优点,后者则具备低成本,使用便捷的优势。两个其实都是利用物联网技术,将云端(服务器)数据实时共享于移动通信端,实现任意时间任意地点获取管网水水质在线仪表监测的
数据。

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