一、概述

污水處理廠反饋發(fā)現(xiàn)各管道進水口匯集到廠里檢測發(fā)現(xiàn)，匯集進來的污水都較為干凈，導致污水處理工藝的處理效率降低，現(xiàn)懷疑在管網(wǎng)中的污水中有干凈水進入導致污水廠入水條件變差。
根據(jù)用戶提供的需求，需要在各管道的各位置安裝檢測設備，對該管網(wǎng)節(jié)點的水質(zhì)進行實時監(jiān)測，監(jiān)測因子包括：COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等水質(zhì)指標，并及時上傳污水水質(zhì)數(shù)據(jù)，以便對水質(zhì)的實時監(jiān)控。排查發(fā)現(xiàn)管道中滲入干凈水，實現(xiàn)監(jiān)控，逐段排查。 
 
 
 
為滿足用戶要求，我司針對現(xiàn)場工況設計集成低功耗管網(wǎng)水質(zhì)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)，該系統(tǒng)是水環(huán)境監(jiān)測的重要技術(shù)裝置，具有在惡劣的環(huán)境條件下，長期無人值守、連續(xù)自動地對水質(zhì)流量進行實時監(jiān)控的特點。系統(tǒng)是以監(jiān)控終端為核心，運用傳感器技術(shù)，結(jié)合電源供電系統(tǒng)、安裝輔材組成的安裝于排水管網(wǎng)的小型水質(zhì)流量監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)監(jiān)測采用傳感器技術(shù)和多普勒流量監(jiān)測技術(shù)等方法，可實現(xiàn)了對COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等實時監(jiān)測，并且監(jiān)控終端內(nèi)置了 GPS，可以獲取監(jiān)控點的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。

二、系統(tǒng)設計

二.1. 系統(tǒng)概述

管網(wǎng)水質(zhì)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)整個系統(tǒng)主要由前端傳感器、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安裝支架、防雷系統(tǒng)、監(jiān)測管理系統(tǒng)及報警系統(tǒng)所組成。管網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要采集管網(wǎng)水質(zhì)參數(shù)信息，并將采集到的管網(wǎng)水質(zhì)流量參數(shù)信息、預警信息傳輸?shù)奖O(jiān)測中心云平臺。
本設計具有創(chuàng)新性，以現(xiàn)場分布式監(jiān)控終端采集數(shù)據(jù)信息為核心，采用云端開放式平臺架構(gòu)組成數(shù)據(jù)監(jiān)測、處理、分析、展示為一體的物聯(lián)網(wǎng)平臺。在惡劣的環(huán)境條件下實現(xiàn)長期無人值守、可進行遠程監(jiān)測管網(wǎng)水質(zhì)流量參數(shù)信息情況，及時下發(fā)工單通知相關(guān)管理單位處理，同時該系統(tǒng)兼具COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測功能（需選配相傳感器）。
 

二.2. 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)由監(jiān)測終端、傳輸網(wǎng)絡和智能監(jiān)控平臺三部分組成。具備實時監(jiān)測、無線傳輸、實時展示、數(shù)據(jù)分析、歷史查詢、超標預警等功能，采用全數(shù)字網(wǎng)絡化平臺管理，將前端數(shù)據(jù)利用無線通信終端，通過GPRS/4G/NB-IoT網(wǎng)絡傳回到監(jiān)控中心，實現(xiàn)分布監(jiān)控、集中控制和管理的功能。
 
圖 2.1 系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

二.3. 現(xiàn)場設備組成

圖2.1 井內(nèi)安裝示意圖
管網(wǎng)水質(zhì)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)由安裝輔材、水質(zhì)傳感器、多普勒流量計和監(jiān)控終端組成。
(1) 安裝輔材
安裝輔材包含監(jiān)控終端安裝支架、防護桶、通訊線纜和鋼絲繩。
(2) 水質(zhì)傳感器
COD傳感器、氨氮傳感器、硝氮傳感器和多普勒流量計等。
(3) 現(xiàn)場工況
管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)：項目水質(zhì)需要在清澈且能見度為良好的情況下安裝，如管道里水呈現(xiàn)渾濁、黑色的現(xiàn)象會影響傳感器測得數(shù)據(jù)受到較大的誤差，由于氨氮、硝氮傳感器監(jiān)測方法較為特殊，需要在電導率1000mg/L以內(nèi)的水質(zhì)安裝，如現(xiàn)場電導率過高的的情況下，不建議安裝氨氮、硝氮等離子傳感器。
    如果現(xiàn)場水質(zhì)出現(xiàn)污濁的情況下，現(xiàn)場工況無法監(jiān)測氨氮、硝氮等參數(shù)，建議更換成監(jiān)測PH、電導率、COD、濁度/懸浮物傳感器等設備。
(4) 監(jiān)控終端
監(jiān)控終端按照采集周期采集所有傳感器的數(shù)據(jù)；按照發(fā)送周期，上傳數(shù)據(jù)給平臺，內(nèi)置鋰電池，續(xù)航時間≥ 3 個月。

  水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)