水是個(gè)世界性問題,目前水源的缺失已經(jīng)引起世界各國的關(guān)注,究其缺水的原因,很大一部分是來自水源地被污染,相對污染的最大比例是城市污水的排泄,城市污水大多來自于企業(yè)水質(zhì),垃圾的污染,人們的隨亂丟棄,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年的污水總體排放量為 350 億噸,其中 78%以上都是未經(jīng)任何處理,直接排放。排進(jìn)河流,湖泊,水庫等,致使這些水源地在不同程度被污染,有數(shù)據(jù)表明,曾經(jīng)對 500 多條河流進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有 400 條河流被不同程度的污染,隨著污染的日漸增加,以致直接影響到我們的生活。

　　規(guī)模化養(yǎng)殖場每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，因此如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用，將會造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴(yán)重污染。

　　隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，農(nóng)村地區(qū)生活水平得到改善，同時(shí)產(chǎn)生的生活污水也高于以往由于農(nóng)村居民污水治理意識薄弱，導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)污染日益嚴(yán)重。

　　因此投資于監(jiān)測和監(jiān)管，提供一個(gè)有效、實(shí)用先進(jìn)的在線監(jiān)測系統(tǒng)和解決方案，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測變得迫在眉睫，建立污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)、污水處理校驗(yàn)系統(tǒng)，提高水質(zhì)在線監(jiān)測能力勢在必行。其主要衡量指標(biāo)有 PH 值、電導(dǎo)率、氨氮、總磷、CDD、濁度等。

　　 水質(zhì)分析：為污水處理技術(shù)方案提供依據(jù)。

　　如何定義一種污水，主要就是從其常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)角度來說的，常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)包含了污水的基本特征和信息。污水的水質(zhì)特征決定了它適合采用什么處理方法，常規(guī)指標(biāo)提供了基本和重要的依據(jù)。

　　 為水處理工藝運(yùn)行提供參考 (污水處理是否合格)

　　以處理廢水為例，各個(gè)工藝單元都對進(jìn)水水質(zhì)有相關(guān)要求，出水水質(zhì)也要達(dá)到設(shè)計(jì)效果，所以就要在各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)對智慧水質(zhì)進(jìn)行在線監(jiān)測，并以此判斷運(yùn)行是否正常，如果異常，也可以從水質(zhì)指標(biāo)做出預(yù)判。

　　 為監(jiān)管部門提供數(shù)參考

　　 減少勞動(dòng)力

　　水質(zhì)站采用無人值守的工作模式，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，減少人工去實(shí)時(shí)抽樣監(jiān)測的環(huán)節(jié)，節(jié)省了勞動(dòng)力，方便管理。

　　 了解現(xiàn)場情況(排水口是否出現(xiàn)倒灌情況)

　　流量站、圖像站可采集現(xiàn)場流量和抓拍現(xiàn)場情況

　　智慧環(huán)保水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)是以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等組成的一個(gè)綜合性在線自動(dòng)監(jiān)測體系。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理飲用水、河流、水庫水質(zhì)異常情況，確保市民生活飲用水安全。在線監(jiān)測能夠及時(shí)快速的將水質(zhì)信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)街鞴懿块T，大大提高監(jiān)管力度。

　　智慧環(huán)保系統(tǒng)中的水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等信息化先進(jìn)技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)城市部件與信息系統(tǒng)的整合。利用物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)境基礎(chǔ)信息，采用大數(shù)據(jù)平臺存儲管理環(huán)境大數(shù)據(jù)，使用云計(jì)算將水/空氣環(huán)境的“污染監(jiān)測-追蹤溯源-治理評估-預(yù)警預(yù)報(bào)”鏈條融合貫通，同時(shí)為管理人員提供污染源信息管理、環(huán)保工作業(yè)務(wù)管理、監(jiān)察執(zhí)法任務(wù)管理、污染防控輔助決策等功能。

　　通過各種探測器，探測污水處理監(jiān)測點(diǎn)，利用各種傳感器與專用儀表，采集和污水處理有關(guān)的物理、化學(xué)等參數(shù)，如污水處理設(shè)備運(yùn)行狀況，工業(yè)用水排放污水流量，污水PH值，污水的相對濁度等。各種數(shù)據(jù)從監(jiān)測儀的通信口傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)測中心站。監(jiān)測中心進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、整理和綜合分析;同時(shí)將監(jiān)測信息傳至環(huán)保局，由環(huán)保局對企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理。遠(yuǎn)程在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡(luò)、前端監(jiān)測設(shè)備、測量設(shè)備四部分組成。

　　水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)系統(tǒng)由采樣系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)三部分組成。采樣系統(tǒng)由泵、采樣管路、專用采樣器、控制單元等構(gòu)成。測量系統(tǒng)由測量儀器及數(shù)據(jù)采集終端構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集終端及通訊模塊構(gòu)成。

　　水質(zhì)環(huán)保監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測主要包括圖像站、流量站、水質(zhì)站，圖像站用于抓拍現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息，流量站監(jiān)測過河倒虹管的河水倒灌入流入滲量及本段管道負(fù)載分析，水質(zhì)站用于監(jiān)測河道排污口、自來水廠水質(zhì)信息，采用有人看管、無人值守的管理模式，實(shí)現(xiàn)水管網(wǎng)信息的自動(dòng)采集、傳輸。

　　在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)工作機(jī)制對系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)有重要的影響，智慧水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)采用自報(bào)式、查詢應(yīng)答式、自報(bào)/應(yīng)答兼容式三種工作方式。

　　   自報(bào)式

　　這是一種不受中心指令控制的工作方式，主動(dòng)將信息向中繼站或分中心發(fā)送。其特點(diǎn)是功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng);能很好反映參數(shù)變化全過程。

　　   查詢應(yīng)答式

　　在查詢應(yīng)答工作方式下，遙測站自身能對實(shí)時(shí)參數(shù)的變化自動(dòng)采集和存儲，但不主動(dòng)傳送給中心。只有當(dāng)中心站發(fā)出查詢指令時(shí)，才將數(shù)據(jù)送出。其特點(diǎn)是控制性好，中心站隨時(shí)可向測站索取數(shù)據(jù)。

　　   自報(bào)/應(yīng)答兼容式

　　具有上述兩種方式的特點(diǎn)，既能實(shí)時(shí)反映參數(shù)變化全過程，又能響應(yīng)中心站的查詢。

　　   精準(zhǔn)立體化監(jiān)測，清晰展示監(jiān)測水質(zhì)情況、水質(zhì)變化及趨勢、水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。

　　   全面融合GIS“一張圖”，對全流域水質(zhì)進(jìn)行精細(xì)模擬，提供區(qū)域治理考核排名。

　　   水污染動(dòng)態(tài)追蹤與溯源，實(shí)時(shí)追責(zé)每一位河(湖)長，全流域精細(xì)化監(jiān)管。

　　   輔助進(jìn)行污染源執(zhí)法治理，跟蹤對比治理前后的水環(huán)境質(zhì)量情況，評估治理成效。

　　3.1水質(zhì)傳感器

　　3.2數(shù)據(jù)遙測終端-環(huán)保數(shù)采儀

　　主要參數(shù)

　　水質(zhì)在線監(jiān)測信息化平臺集成流域水網(wǎng)數(shù)據(jù)、點(diǎn)源面源數(shù)據(jù)、水環(huán)境及污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控、水質(zhì)變化趨勢分析、分區(qū)水質(zhì)監(jiān)測、污染來源與擴(kuò)散解析、水質(zhì)異常預(yù)警等綜合應(yīng)用。為推動(dòng)水環(huán)境的精準(zhǔn)管理及未來水環(huán)境的持續(xù)改善提供重要科學(xué)依據(jù)，為新形勢下的日常水環(huán)境管理提供有力保障。

　　數(shù)據(jù)查詢管理以 GIS 技術(shù)為支撐，建立數(shù)據(jù)空間和屬性特征的拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)地圖查詢管理，界面友好，操作簡單靈活，功能組織條塊合理。水質(zhì)在線監(jiān)測平臺采用開放式結(jié)構(gòu)，信息系統(tǒng)建設(shè)并非一蹴而就，而是分階段逐步實(shí)施，因此系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，在軟硬件方面，保證具有良好的擴(kuò)展性，今后系統(tǒng)可不斷地升級完善。

　　在適用前提下將新思想、新方法融入到系統(tǒng)開發(fā)，做到數(shù)據(jù)和圖形相融合、GIS 與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，把科學(xué)計(jì)算的結(jié)果通過三維情景表現(xiàn)和動(dòng)態(tài)的形式直觀表現(xiàn)。