1.項目背景
由于農(nóng)村不合理使用農(nóng)藥化肥、垃圾隨意排放,同時還有工業(yè)污染的廢水廢氣有害物質(zhì)通過降雨、直接沉降等多種方式也進入到飲用水源。使各種有害物質(zhì)、農(nóng)藥及其他污染物通過地表徑流或農(nóng)田滲漏造成對飲用水源的污染。農(nóng)村地區(qū)集中供水率低,大部分地區(qū)都是直接從河道、山泉、水庫、淺層地下水取水,供水設施簡單幾乎無凈水處理設施;飲水工程建設標準低管理設施不完善,造成飲用水中污染物、有害礦物成分超標而不知情等嚴重問題。
由于供水方式落后,水質(zhì)監(jiān)測不力,農(nóng)村飲用水源水質(zhì)監(jiān)測還基本處于空白狀態(tài),存在底數(shù)不清、監(jiān)測力量嚴重不足的問題。而飲用受污染的飲用水將導致中毒、氟斑牙、氟骨癥、心血管等疾病,尤為嚴重的是會引起人體長期惡性化改變?nèi)绨┳儭⑼蛔兒突。所以需要對農(nóng)村飲用水加強監(jiān)測,以確保農(nóng)村飲用水的安全。
2.系統(tǒng)方案概述
計訊提出的農(nóng)村飲水安全在線監(jiān)測解決方案將對農(nóng)村飲用水水源、顆粒物、礦物質(zhì)等水質(zhì)情況進行實時監(jiān)測并實時的傳送到監(jiān)控中心,保證第一時間上傳最新監(jiān)測數(shù)據(jù),在加強水源地保護和水污染防治方面作用突出,在此監(jiān)測系統(tǒng)下實現(xiàn)防治結(jié)合,確保農(nóng)村飲水安全。
3.系統(tǒng)方案介紹
本方案設計思路主要是在農(nóng)村水廠監(jiān)測點、蓄水池出水口、主管網(wǎng)監(jiān)測點等建設飲水安全監(jiān)測站,根據(jù)不同的監(jiān)測需求,將數(shù)據(jù)傳送至水廠或水務主管部門的數(shù)據(jù)中心。每個監(jiān)測站點主要由前端數(shù)據(jù)采集與控制、無線數(shù)據(jù)傳輸以及農(nóng)村飲水安全監(jiān)測管理云平臺等三大部分組成。
系統(tǒng)拓撲圖:

3.1 前端數(shù)據(jù)采集與控制:
部署在站點的水位計、水質(zhì)儀等前端傳感器,采集水位、水質(zhì)綜合數(shù)據(jù)和消毒劑余量等信息。數(shù)據(jù)采集與邏輯控制的自動化啟動柜由計訊自主研發(fā)的水利遙測終端機TY511或網(wǎng)關型遙測終端機TY910作為其核心數(shù)據(jù)采集和控制單元,通過采集水質(zhì)、流量、壓力并聯(lián)動電動閥、電磁閥等形成一套完善的邏輯控制方案,達到控制水量大小以及水泵的啟動、消毒開關等功能,以滿足用水需求。同時,系統(tǒng)可采用攝像頭對現(xiàn)場的實時圖像傳輸與監(jiān)控,保證設備正常工作以及現(xiàn)場突發(fā)情況的及時處理。
計訊遙測終端作為核心數(shù)據(jù)采集和控制單元的原理示意圖如下:
計訊自主研發(fā)的自動化啟動柜:
核心數(shù)據(jù)采集與邏輯控制單元選型:
(1)TY511系列水利遙測終端機
TY511系列是一款集數(shù)據(jù)采集與2G/3G/4G數(shù)據(jù)傳輸功能于一體的工業(yè)級水利數(shù)據(jù)遙測終端機,具有數(shù)據(jù)采集、本地顯示、數(shù)據(jù)存儲與控制、報警及傳輸?shù)染C合功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時準確采集與安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
功能特點
接口豐富:標準化雨量計、水位計等傳感器接口
抓拍功能:支持圖片抓拍(可以接最多4個攝像頭)
備用電源:支持太陽能供電及電池電壓狀態(tài)上報
一體化設計:采集和傳輸于一體,通信穩(wěn)定,節(jié)省成本
多中心設計:內(nèi)嵌標準TCP/IP協(xié)議棧,5個中心同步數(shù)據(jù)傳輸
大容量存儲:長期保存設定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù),同時支持TF卡存儲
配置方式:支持液晶/鍵盤配置方式和串口配置方式
遠程維護:可以遠程升級程序和遠程參數(shù)設置
超低功耗設計:具有多種工作模式(包括自報式、查詢式、兼容式)
(2)TY910 網(wǎng)關型遙測終端機
TY910系列 是一款集水文水資源、視頻數(shù)據(jù)采集和邏輯控制功能于一體的工業(yè)級網(wǎng)關型遙測終端機,采用大容量存儲和高級路由等新型設計方式,通信網(wǎng)絡可采用4G/2G無線網(wǎng)絡或本地寬帶網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至中心平臺。廣泛應用于水文、水資源、智慧排水、智慧供水、地災監(jiān)測、智慧農(nóng)業(yè)等綜合測控領域。
功能特點:
傳感器接口:傳感器接口豐富,支持雨量、水位數(shù)據(jù)采集
串口設計:6路串口,支持市場上幾乎全部類型的儀表協(xié)議。
網(wǎng)口設計:2路網(wǎng)口,支持采集以太網(wǎng)接口的智能傳感器
字符疊加:支持2路視頻接入,并可在視頻上顯示字符
網(wǎng)關功能:路由網(wǎng)關功能,支持WIFI服務端和客戶端功能
遠程召測:支持遠程召測、遠程提取雨量和水位數(shù)據(jù)
二次開發(fā):用戶可基于Linux系統(tǒng)開發(fā)應用
遠程維護:可以遠程升級程序和遠程參數(shù)設置
設備超低功耗設計:具有多種工作模式(包括自報式、查詢式、兼容式)
3.2 無線通訊部分:
通過計訊水利遙測終端機自帶的4G/3G/GPRS DTU功能,或采用本地光纖,將數(shù)據(jù)透傳或者使用特殊的協(xié)議格式傳送到市、縣級農(nóng)村飲水安全監(jiān)測管理云平臺。
3.3 農(nóng)村飲水安全監(jiān)測管理云平臺
、亠@示功能:可通過地圖顯示各個監(jiān)測站點位置,鼠標點擊會進入詳細監(jiān)測界面
、谒|(zhì)綜合數(shù)據(jù):可在線監(jiān)測現(xiàn)場水源的濁度、PH值、余氯等指標,
、燮渌O(jiān)測與聯(lián)動:可監(jiān)測瞬時流量、累計流量、電量、壓力、水位等做一系列邏輯控制功能;
④遠程操作:支持遠程開啟水泵等
、莅卜酪曨l:可以遠程查看現(xiàn)場視頻或者圖像數(shù)據(jù)
⑥電池電壓上報:當現(xiàn)場無法市電供電時,可自動切換至蓄電池供電,并在平臺上顯示電池電壓
、呓y(tǒng)計功能:可打印日、月、年統(tǒng)計報表;
、喔婢δ埽 當設備故障或者數(shù)據(jù)超限時,可通過平臺發(fā)出預警信號,發(fā)布預警形式可以為短信、郵件、手機APP或者微信公眾號等多種方式
、岽鎯δ埽罕O(jiān)測站點歷史數(shù)據(jù),事件記錄,操作記錄等可長時間存儲數(shù)據(jù)庫
、鈾嘞薰芾恚嚎筛鶕(jù)不同角色、用戶分配不同的權限,方便多層級管理。
4.應用場景
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