基于物聯網技術的智能水質自動檢測系統
| 力合科技（湖南）股份有限公司成立于1997年5月，位于長沙市高新技術產業開發區，公司擁有“水環境污染監測先進技術與裝備國家工程實驗室”和“湖南省工程研究中心”等研究平臺，公司專業從事環境自動化監測儀器儀表制造，以自主研發生產的環境自動監測儀器為核心，應用自動化控制與系統集成技術為客戶提供自動化、智能化的環境監測系統解決方案，并為客戶提供環境監測設施的第三方運營服務。 基于物聯網技術的智能水質自動檢測系統為力合科技（湖南）股份有限公司有自主知識產權的項目。項目以國家最新發布的水環境質量標準及規范為綱領，以水質自動監測預警需求為基礎，圍繞水質自動監測系統建設的監測參數可擴展性、質控體系、異常數據智能化識別、海量監測數據的智能化應用等措施對水質自動監測儀器設計、系統集成、軟件應用平臺進行技術創新。 系統包括采水單元、留樣單元、預處理單元、配水單元、檢測單元、視頻監控及輔助單元、基站控制系統以及環境監測平臺，集成了完善的數據質量控制體系，可實現近百項水質參數的自動監測，滿足不同場合水質監測需求。該系統具有以下特點： 1.系統的水質分析儀器采用模塊化、小型化、通用化設計，監測參數擴展性好，實現了從五參數到90多項參數的靈活配置，檢測項目覆蓋現有水質標準中大部分指標；檢測設備通過了湖南省計量器具型式評價實驗室的檢驗，滿足相關標準的要求。 2.該系統引入實驗室質量控制措施，建立完善的數據在線質量控制體系，包括關鍵過程日志記錄、故障自動反饋、標準樣品自動核查、加標回收率自動測試、平行樣自動測試、遠程控制等質控措施，保證了監測結果的準確性和可靠性。 3.建立了較完善的綜合信息化管理平臺，能夠對覆蓋區域內數據、視頻等信息進行集中采集，對區域內的水質自動監測系統進行智能調度、緊急測試等操作；可與其他監測系統組建動態監測網，對監測網數據進行綜合應用分析，為有效處理緊急事故、快速排查肇事源、分析巡檢結果提供定性、定量的數據支撐。 系統的工藝路線主要體現在兩個方面，一方面通過水樣測試流程進行描述，另一方面通過系統集成來描述。 水樣測試的工藝路線：如圖1所示，用戶在基站控制系統現場或遠程通過監測中心平臺設定測試開始時間和自動監測周期，到達預設定時間后，基站控制系統通過PLC控制器發送測試指令，各單元按時序分別開啟閥門、啟動取水泵，開始水樣采集，水樣從采樣點通過采水管路先后進入水箱、預處理單元。預處理后的水樣一部分通過配水單元分配到各在線監測儀器，一部分進入留樣單元保存供以后數據復查備用。水樣分配完畢后，各監測儀器啟動取樣檢測，檢測后的廢液進入廢液處理單元進行無害化處理。監測儀器采用模塊化設計，將各功能單元模塊化，儀器內部的水樣測試流程如圖2所示。  圖1 水樣測試的工藝路線  圖2 監測儀器的工藝路線 系統集成的工藝路線：如圖3所示，系統通過各單元的通訊模塊實現系統集成。采水單元、預處理單元、配水單元、留樣單元以及廢液處理單元通過串口與PLC可編程邏輯控制器通訊模塊連接，基站控制系統對PLC控制器發送指令，再由PLC控制器控制各單元進行動作，采集各單元的狀態以及工作流程、故障信息等。監測儀器直接通過串口與基站控制系統連接，基站控制系統發送儀器控制指令，對儀器進行控制，儀器根據收到的指令進行相應的操作，包括水樣測試、平行樣測試、標樣核查測試、加標回收測試、空白校準、校時、復位等，系統還可對儀器發送信息采集指令，采集儀器的測試數據、流程信息以及故障信息等。基站控制系統通過TCP/IP通信連接監測平臺，上傳儀器監測信息、各單元工作狀態等信息，監測平臺也可通過TCP/IP通信對基站控制系統進行遠程反控。  圖3 系統集成的工藝路線 |