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水环境监测与管理系统

[ 作者：杭州迈煌科技有限公司2020-04-15点击：1946]

水环境监测与管理系统解决方案

一、概述：

水环境监测与管理系统一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环保型水质环境监测设备。具有水文水质数据采集、实时时钟、水文数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。系统内置大容量FLASH存储芯片；多种通讯接口可以很方便的与计算机建立通讯连接，无线通讯模块还可实现水文设备与计算机监控中心的远程无线连接。

二、组成：

水环境监测与管理系统整体解决方案由水环境监测系统(设备)和水环境评价分析及预警管理软件两大部分组成。

1、水环境监测系统(设备)

水环境监测系统(设备)主要用于采集各种水质水文数据，为整个管理系统提供海量数据，它主要包括以下几类：

（1）浮标监测系统

生态浮标系统是在吸取国外浮标长处和分析其不足的基础上，采用成熟的军用技术，自主研制出能防腐、抗海生物附着、测量方法准确、实时在线、防台防碰防盗防丢失、低成本维护的新一代国产环境监测设备。

浮标具有在海洋、河流、湖泊、水库的指定位置进行24小时连续在线监测的能力。监测传感器主要包括：水质、营养盐、磷酸盐、碳氢化合物和气象等。

● 功能特点

· 数据安全：自行研制的数据采集加密模块；数据打包、加密处理；

· 防碰撞：雷达反射器能提醒装有海事雷达的船舶避开浮标航行；警示灯能在夜晚和雾天

警示迎面驶来的船舶绕道行驶；三种防碰撞结构设计；

· 防盗防丢失：浮标上的摄像头，可实时观察浮标或设备是否被盗窃。通过GPS实施报警。

当浮标的地理坐标偏离设定的安全区时，中央显控室和基站工人员的手机上会立即出现

浮标漂移报警信号；浮标上的紧固件为特殊的非标准件，须用专用扳手才能拆卸。

● 测量参数

参数	测量范围
水质	水温	-5℃～50℃
盐度	0～40
电导率	0～100Ms/cm
浊度	0～1000NTU
溶解氧	0～50mg/L
酸碱度	0～14
叶绿素a	0～400μg/L 叶绿素a
蓝绿藻	藻蓝蛋白	0～280，000cell/mL;0～100RFU
藻白蛋白	0～200，000cell/mL;0～100RFU
营养盐	氨氮	0～400μg/L
亚硝酸盐氮	0～100μg/L
硝酸盐氮	0.01～10μg/L
磷酸盐	0～10μmol/L
	碳氢化合物	0～5000μg/L
海流	流速	-10m/s～10m/s
流向	0～360°
气象	风速	0～60m/s
风向	0～360°
降雨量	0～200mm/h
气压	600～1100hPa
温度	-52℃～60℃
湿度	0～100%RH

● 试验及应用情况

· 千岛湖淳安环境监测站比对试验；

· 南麂海洋环境监测站试用；

· 象山港海洋环境监测站试用；

· 萧山湘湖水质监测（1200型）；

· 象山港生态浮标监测系统；

· 湖州太湖水环境监测（1200型）

（2）CZT型拖曳式多参数剖面系统

CZT型拖剖系统改变了海洋监测技术中传统的站位测量模式，充分利用船舶走航过程，以其波浪式轨迹运动和搭载不同类型的传感器，对海洋剖面实施快速、高效和实时的多参数同步测量。CZT型拖剖系统主要用途有：（1）用于海洋动力、海洋资源和海洋生态系统调查；（2）用于海洋、湖泊、水库的水质环境监测；（3）用于海洋工程和海洋军事科学调查研究。

● 产品系列

型号	剖面深度
CZT1-1型	5m～50m
CZT1-2型	5m～100m
CZT1-3型	5m～200m
CZT1-4型	5m～500m

● 技术参数

参数	技术指标
适应海况	≤4级
航速	5～9kn
剖面轨迹	正弦、梯形、三角、定深
信号采集通道	≥8
绞车收放速度	0.05～0.8m/s
拖体内电子设备及传感器耗电量	≤1.0kW

● 测量参数

名称	测量范围
温度（T）	-5℃～35℃
盐度（C）	(0～65)mS/cm
深度（D）	0MPa～6Mpa
溶解氧（DO）	(0～15)mg/l
酸碱度（pH）	2～14
浊度	(0～1000)NTU
叶绿素	（0.1～15）mg/m3
营养盐	硝酸盐	（0.08～100）μmol/l
亚硝酸盐	（0.08～10）μmol/l
磷酸盐	（0.03～6）μmol/l
硅酸盐	（0.16～150）μmol/l

● 典型应用

目前CZT1-3型已交付国家海洋局南海分局、国家海洋局北海分局、中国海监第五支队各一台。

（3）水质自动监测柜

水质自动监测柜是合理运用现代传感器技术、自动控制技术、无线通讯技术而构成的水环境实时监测系统。

● 功能特点

· 水质自动监测柜体积小、功能强、投入小，适用于不同水体的长期连续实时监测，省却

征地、建立站房以及人员成本等费用；

· 长期稳定、维护量小，综合成本相对较低；

· 连续、实时、准确地监测水体水质、水文及其变化情况；

· 通过无线方式实时传输数据；

· 监测项目超标和整个系统状态信号显示、报警；

· 自动运行，停电保护、来电自动恢复；

· 维护检修状态测试，便于例行维修和应急故障处理。

● 设备构成

· 采水单元：水泵、给排水管路等配套设备；

· 分析单元：包括水质、水文等监测传感器；

· 数据处理和传输：数据采集平台、数据处理软件以及多种数据传输方式；

· 防腐钢质外壳和配套供电设备。

（4）人工采样

2、水环境评价分析及预警管理软件

水环境管理应用系统

系统由数据库、查询分析模块、评估预警模块、结果输出模块四个子系统构成。

系统架构

● 功能特点

· 有效管理海量实时数据，开发监测数据综合分析工具，对数据进行快速查询统计处理，

根据用户需要以各种图表形式输出；

· 根据成熟的评价模型，及时开展水环境质量评价，提高环境质量综合分析评价水平；

· 构建预警表征发布平台，实现预警分析的可视化表达，为水质应急管理提供决策。

● 功能模块介绍

■ 数据库管理模块

· 该模块主要进行数据存贮、查询、转换。可以按用户需求，查询实时数据、统计数据以及

评估结果，或对数据进行必要的更新、转换处理。

■ 综合分析模块

· 利用系统自带的统计分析工具、对海量的实时数据进行统计分析处理，如某个点位或某个区

域水质平均值、最大值、最小值；或对某个时段水质变化趋势进行评估分析，区域水环境质

量报告的编制提供支撑。

■ 评价模块

· 水质评价模块中采用的评价方法主要有水质指数法、模糊综合评价、综合评价法、层次分析

法等，输出的结果主要有水质污染指数、归属类别、主要污染物的浓度超限数值等。

· 不同水质评价方法适用范围不同，反映水质的侧重点也有不同，本系统让用户自行选择。也

可以用多种方法进行评价，对结果进行有效融合，最终得到接近真实值的结果。

■ 预警模块

· 根据评价模块计算出任意时间内各个水质监测断面的水质综合评价结果，当水质评价结果值

超过了警戒目标值时，系统将采用红色警戒显示出来，发出警戒预报，告示系统用户该河段

的水质状况不能满足功能要求，需采用相应的措施来改善水质。

■ 数据输出展示模块

· 数据查询、统计、评价、预警都有数据输出。数据输出可以根据用户的需要来选择进行。本

系统最终的数据输出以表格、统计图件以及空间图件输出。本系统的展示充分利用GIS的空间

分析统计功能，将水质数据查询、统计、评价变得生动、直观和全面，即最终达到可视化效

果。

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