城市排水監(jiān)測解決方案

在經(jīng)濟快速發(fā)展和政府政策的推動下，以產(chǎn)業(yè)聚焦為核心的城市園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展迅速。由于在城市園區(qū)企業(yè)、工廠在生產(chǎn)制造過程產(chǎn)生了大量的廢水等其他污染物都是由污水管進行排放，一旦發(fā)生井下污水管網(wǎng)堵塞，會造成廢水中的氣體等其他有害物質(zhì)的傳播，另一方面，井下排污工作需要大量的時間、人力。為解決污水井堵塞等問題，城市排水監(jiān)測解決方案應(yīng)運而生。

城市排水監(jiān)測解決方案，基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，通過在各個管井下安裝液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器等感知設(shè)備，在線采集環(huán)境數(shù)據(jù)，通過智慧水利云平臺實時反饋，多端口隨時查看，以便于協(xié)調(diào)城市水利水務(wù)工作的進行。

系統(tǒng)組成

綜合考慮實際情況和各方需求后設(shè)定的方案架構(gòu)，城市排水監(jiān)測解決方案是以監(jiān)測儀器為核心，運用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動測量、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)，組成綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。

方案由現(xiàn)場采集單元、數(shù)據(jù)處理單元(測量主機)、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)平臺組成，實現(xiàn)運行無人值守、遠程管理。方案總體架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、平臺層、應(yīng)用層以及標準規(guī)范和運行保障體系組成。

感知層：為系統(tǒng)提供感知、控制、顯示等功能，包括液位傳感器、液壓傳感器、流量傳感器、溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集終端等設(shè)備。可以實時監(jiān)測井下管網(wǎng)環(huán)境信息，為管理人員提供支持。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場的實際環(huán)境和規(guī)劃要求，可選擇使用多種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式，組成互聯(lián)互通的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，最終通過互聯(lián)網(wǎng)與云端服務(wù)器進行數(shù)據(jù)和控制命令的交互。

平臺層：將實時的基礎(chǔ)設(shè)備層收集的數(shù)據(jù)進行分析整合上傳給云平臺進行分析處理，將應(yīng)用策略層下發(fā)的策略，發(fā)送到基礎(chǔ)設(shè)備層進行精細化的管控，實現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)備層的設(shè)備進行有效控制。

應(yīng)用層：基于基礎(chǔ)設(shè)備層的收集，和云平臺的處理分析，管理人員可以通過云平臺查看實時數(shù)據(jù)，負責(zé)人結(jié)合實際情況進行處理。

系統(tǒng)功能

數(shù)據(jù)實時監(jiān)測：實現(xiàn)在線監(jiān)測的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測設(shè)備的快速查詢顯示、監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、報警情況顯示及監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖的實時展示，通過云平臺界面的顯示功能，可以查看設(shè)備的位置、運行狀態(tài)，掌握其流量、流速、液位、水質(zhì)、電量、電壓等信息。另外，還支持GIS電子地圖、集中監(jiān)控、自主示警、自定義等多種功能。

智慧水利云平臺：污水計量數(shù)據(jù)匯總、展示、分析，設(shè)置預(yù)警量自動報警等、數(shù)據(jù)實時更新，做到1-5分鐘一次的監(jiān)測、上傳，速率可調(diào)，實現(xiàn)類似于當發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有超標情況時，自動給管理員發(fā)出提示的同時可以自動提高數(shù)據(jù)采集和傳輸頻率。要求有權(quán)限設(shè)置功能，數(shù)據(jù)查看和平臺管理要有嚴格權(quán)限區(qū)分，并可實現(xiàn)用戶最高管理員可自定義權(quán)限。

GIS地圖展示：提供電子地圖，可將多個污水監(jiān)測點的進水流量、出水流量監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢功能，并進行超限、超標預(yù)警，提醒管理人員及時處理。

設(shè)備統(tǒng)一管理：統(tǒng)一通訊協(xié)議，提供接口，支持在云平臺上自定義設(shè)備名稱。

遠程控制：24小時水質(zhì)監(jiān)管，能根據(jù)預(yù)設(shè)自動預(yù)警，自動報警，并預(yù)留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動的功能，方案也需在制作時設(shè)計閥門控制，實現(xiàn)當超標時，閥門對應(yīng)動作的功能。

污水計量：各個排污點建立計量，計量方式需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境設(shè)計，需充分考慮計量現(xiàn)場情況。

水質(zhì)監(jiān)測：主要監(jiān)測內(nèi)容為：COD、PH值、氨氮、總磷總氮等。要求達到實時監(jiān)測實時反饋標準，要求實現(xiàn)現(xiàn)場水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時遠傳，并充分考慮到現(xiàn)場無穩(wěn)定電源的解決方案，監(jiān)測設(shè)備需要現(xiàn)場設(shè)置保護，RTU等遠傳通訊需設(shè)置設(shè)備箱離地安裝。

視頻監(jiān)控采集：同時每一處計量及監(jiān)測點需設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，并實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場情況與云平臺遠程通訊對接。

各職能部門之間數(shù)據(jù)通信在局域網(wǎng)內(nèi)完成;各監(jiān)測站點與管理部門調(diào)度中心之間采用2G3G4G5GLORA等無線網(wǎng)絡(luò)通信。

系統(tǒng)特點

●兼容性強，兼容各種類型的水位、雨量、液位等計量儀表或傳感器。

●采用多種終端進行多種檢測，測量精度高，抗干擾能力強。

●采用無線傳輸方式，對應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)條件要求低，突破地域限制。

●基于自主研發(fā)的無線RTU產(chǎn)品，可遠程對設(shè)備進行調(diào)試維護。

●基于物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)平臺，可快速方便對系統(tǒng)進行訪問。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設(shè)備安全、性能穩(wěn)定可靠。

●超低功耗，核心設(shè)備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，降低施工難度。

城市排水監(jiān)測解決方案是城市的地下重要生命線，其流量變化大、狀態(tài)復(fù)雜且水質(zhì)惡劣，設(shè)備的安裝環(huán)境差。 然而，對其流量的監(jiān)測有著十分重要的意義，可以為解決城市內(nèi)澇、管道破損、管道淤堵等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);可監(jiān)察重點企業(yè)是否有偷排漏排的情況，為相關(guān)部門提供依據(jù);同時系統(tǒng)研究城市排水管網(wǎng)流量，掌握管網(wǎng)運行情況，為污水管網(wǎng)改造、完善和新建提供數(shù)據(jù)支撐。

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)，澆水、施肥、打藥，農(nóng)民全憑自己的經(jīng)驗。而物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)溫室大棚，一個溫室大棚內(nèi)，草莓什么時候澆水、施肥，溫度、濕度、光照怎樣按需供給，一系列作物在不同生長周期曾被“模糊”處理的問題，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面前開始了實時定量的“精確”把關(guān)，農(nóng)民只需按個開關(guān)，做個選擇，就能種好草莓。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將科學(xué)有效的管理方式、標準化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，運用到草莓生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，利用物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備(空氣溫濕度傳感器、光照傳感器、二氧化碳傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤酸堿度傳感器)，實時監(jiān)測棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫濕度以及土壤養(yǎng)分含量等數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺，根據(jù)預(yù)設(shè)的管理條件作出精確的控制，實現(xiàn)對草莓大棚的溫濕度、光照度、土壤墑情、土壤養(yǎng)分等要素的控制，為草莓提供各階段的精準養(yǎng)分。

主要功能

1.水肥灌溉

根據(jù)草莓生長情況及時補充磷鉀肥及多元微量元素，設(shè)定水肥管理規(guī)則。借助壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點，配對成肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時、定量、浸潤作物根系生長區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時根據(jù)不同作物的需肥特點，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況，作物不同生長期，需水需肥規(guī)律情況進行不同生育期的需求設(shè)計，把水分、養(yǎng)分、定時定量，按比例直接提供給作物。

2.溫濕度控制

通過檢測的草莓大棚實況，設(shè)定室內(nèi)白天溫度控制在25-28℃之間,高于29℃時，由系統(tǒng)自動開啟通風(fēng)機、開窗系統(tǒng)等設(shè)備，執(zhí)行降溫操作。晚上7℃適宜。初花期維持在25度，成花期掌握在23度。棚內(nèi)濕度開花前控制在80%以下，開花至果實膨大控制在60%適宜。加大通風(fēng)量，起到降溫降濕作用，延長果實的采摘期。

3.光照控制

與水肥、溫濕度的控制邏輯類似，設(shè)定好不同階段草莓所需的光照度，自然光照度不足時，打開人工補光燈進行補光。

4.其他功能

系統(tǒng)支持手動、自動、遠程三種控制方式，可靈活切換。智能控制柜搭配智能LED顯示屏模塊，適用于溫室、戶外氣象站，能夠?qū)崟r顯示傳感所采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)絃ED顯示屏模塊，再由LED顯示屏模塊傳輸展示到LED屏幕上，實現(xiàn)無線傳輸，省去傳統(tǒng)布線問題。

大棚管理者可通過安卓/IOS手機、電腦網(wǎng)頁/軟件等信息終端，隨時隨地查看、管理草莓大棚，大大減輕人力管理的難度。

審核編輯 黃宇