Проект многопараметрической системы мониторинга дрейфа реки Цзинхэ, Линсяндянь, Тайчжоу, провинция Чжэцзян

Предыстория и цели создания системы

(i) Предыстория строительства

(2) Цели строительства

II. Общая архитектура системы

(i) Фронтальный сенсорный слой

(2) Сетевой уровень передачи

(3) Облачный прикладной уровень

III. Основной состав системы и технические параметры

(i) Основная конфигурация дрейфующей станции мониторинга

1. тело буя: использование сверхвысокомолекулярного полиэтиленового материала, диаметр около 408 мм, низкоцентробежная конструкция, с коррозионностойкостью, ударопрочностью, биоадгезионными характеристиками, адаптация к среде течения реки;

2. Система электропитания: Настройка 11W солнечных панелей + 60Ah литиевых батарей, использование технологии автоматического отслеживания точек мощности MPPT для обеспечения непрерывного питания в дождливую погоду более 7 дней для удовлетворения потребностей беспилотного обслуживания;

3. Система якорной привязки: использование 2,5 кг чугунного якоря с 10 - метровым нейлоновым тросом для обеспечения стабильного положения буя при ударе течения реки и обеспечения репрезентативности данных мониторинга;

4. Защитные устройства: оснащены GPS - позиционированием, противоугонными сигнальными огнями, поддерживающими отслеживание местоположения оборудования в режиме реального времени и предупреждение о безопасности.

ii) Многопараметрические показатели мониторинга и технические параметры

(3) Передача данных и облачные платформы

1. Передача данных: использование модуля беспроводной связи 4G, поддерживающего протокол Modbus / RTU, частота загрузки данных может быть настроена (5 минут / раз по умолчанию), задержка передачи < 1 минута; С функцией продолжения точки останова, после восстановления сети автоматически передаются исторические данные;

2. Функции облачной платформы:

1. Визуализация данных: представление в режиме реального времени / исторических данных о качестве воды в виде диаграмм и кривых, поддерживающих однопараметрический анализ тенденций и многопараметрическое сравнение корреляции;

2. Управление ранним предупреждением: предустановленные пороговые значения параметров качества воды (например, pH < 6.5 или > 8.5, COD > 50 мг / л и т. Д.), при аномалиях через текстовые сообщения, приложение push сообщение тревоги для поддержки классификации уровней раннего предупреждения;

3. Управление оборудованием: поддержка отображения топологии сайта мониторинга, мониторинг состояния оборудования в режиме реального времени в режиме онлайн, заряд, калибровка датчика, может быть дистанционно установлена частота сбора и параметры калибровки;

4. Формирование отчетов: автоматическая подготовка ежедневных / недельных / месячных отчетов о мониторинге качества воды, поддержка экспорта данных, чтобы обеспечить основу для оценки эффективности управления водой;

5. Многокросс - синергия: зарезервирован интерфейс стыковки с платформой Taizhou 's Chang Online' для реализации обмена данными и совместной обработки.

IV. Процесс развертывания и внедрения системы

(i) Позиционная установка контрольных точек

1. Контрольное сечение вверх по течению: развернуто вблизи источника Шигуцяо Цзин для мониторинга качества воды на дне реки;

2. Основное сечение в среднем течении: развернуто в 50 метрах ниже по течению от ливневого стока с уделением особого внимания мониторингу воздействия кражи сточных вод на качество воды;

3. Экспортный профиль вниз по течению: развернут на пересечении реки Шигуцяо Цзин и реки Юннин для мониторинга качества воды из реки и оценки эффективности управления.

(ii) Процесс осуществления

1. Предыдущие исследования и оптимизация программы: проведение полевых изысканий по глубине реки, скорости потока, распределению источников загрязнения и т. Д. Уточнение размещения точки и параметров оборудования;

2. Интеграция и калибровка оборудования: завершение сборки датчиков, конфигурация модуля сбора данных, проведение калибровки стандартной жидкости в лаборатории для обеспечения точности мониторинга;

3. Установка и подключение на месте: подъем дрейфующей станции мониторинга в заданную точку, фиксированная якорная система, завершение активации сети 4G и стыковка облачной платформы;

4. Совместная настройка и пробная эксплуатация системы: проверка сбора данных, передача, демонстрация стабильности всего процесса, оптимизация порога раннего предупреждения и частоты загрузки;

5. Обучение приемке и эксплуатации: Завершение функциональной приемки системы, предоставление управленческому персоналу инспекции оборудования, интерпретации данных, устранения неполадок и другого обучения.

V. Система обеспечения жизнедеятельности

(1) Ежедневные перевозки

1. Обслуживание датчиков: очистка прикрепления зонда каждые 2 месяца, ежеквартальная проверка и калибровка точности на месте;

2. Инспекция оборудования: проверка целостности буя, чистоты солнечных панелей, стабильности якорной системы каждые полгода, проверка функции электропитания и связи;

3. Контроль качества данных: создание механизма распознавания аномальных данных, устранение значения помех посредством сравнения временных рядов и анализа корреляции данных датчика для обеспечения точности данных.

(2) Чрезвычайное обеспечение

VI. Значение системного применения

1. Повышение эффективности регулирования: достижение 24 - часового беспилотного мониторинга, частота сбора данных увеличена до минутного уровня, заменяя традиционный ручной отбор проб один раз в день, что значительно снижает нагрузку на длинные речные патрули на низовом уровне;

2. Точная прослеживаемость загрязнения: благодаря анализу кривой изменения качества воды в ключевом сечении можно быстро заблокировать скрытые источники загрязнения, такие как ночная кража и дренаж, чтобы обеспечить точную цель для правоохранительных органов;

3. Снижение затрат на управление: интегрированный дизайн и интеллектуальная эксплуатация и обслуживание снижают затраты на строительство одной точки на 30%, уменьшают рабочую нагрузку ручной инспекции на 60%, реализуют эффективный и недорогой надзор;

4. Укреплять эффективность управления водными ресурсами: содействовать переходу от последующей утилизации к предварительной профилактике и контролю, чтобы помочь Ши Гуцяо Цзин достичь долгосрочных целей управления и защиты « водной чистоты, реки Чанг, береговой зелени и Цзинмэй».