水质检测系统设计文献综述

 2022-06-09 22:47:47

文献综述

前言:

众所周知,生命的生存必须依赖水资源。不论是陆地生物还是海洋生物,需要的水资源中含有的物质含量是不同的,水中一些物质含量变化过大,就可能造成生物无法生存,水被污染,环境被破坏。当今世界水环境面临的两大难题,一是缺水,二就是水污染问题。这两个问题越来越受到世界各地的重视和关注。我国国土面积庞大,水资源储量十分丰富,但是由于我国人口高达14亿,平均下来的水资源量是很少的。我国是世界13个严重缺水的国家之一,人均水资源尚不足世界人均水平的1/4。并且我国从改革开放到现在,工业污水的排放污染了大量的水资源,农业和生活污水也对水污染造成的不小的影响。物联网技术的出现虽说不能直接解决问题,但是通过物联网技术,对湖泊,海洋等安放各种不同作用的传感器,能够做到对水质的在线监测,能够实时的反映出水质的变化,水质在线监测系统可以实现监测自动化、实现水污染的预警预报,对于防止污染事件的进一步发展可起到至关重要的作用;水质在线监测系统还可以实现水质信息的在线查询和共享,可快速为领导决策提供科学依据。

正文:

多参数水质在线自动监测系统又名多参数水质在线分析仪器集成系统适用于:水源地监测、环保监测站,市政水处理过程,市政管网水质监督,农村自来水监控;循环冷却水、泳池水运行管理、工业水源循环利用、工厂化水产养殖等领域。

水质自动监测在国外起步较早,我国在水质自动监测、移动快速分析等预警预报体系建设方面尚处于探索阶段。1998年以来,我国已先后在七大水系的10个重点流域建成了100个国家地表水水质自动监测站,各地方根据环境管理需要,也陆续建立了400多个地方级地表水水质自动监测站,实现了水质自动监测周报。当前国内所用的自动化监测系统多为国外进口设备,水质自动化监测装置在制造上已不能满足快速发展的水质监测的需要,因此,国产化自动监测仪有广阔的开发前景和潜在的销售市场。

目前实现水产养殖的国家里瑞典、丹麦、德国、挪威、美国等国家在水质监测系统方面发展比较快,设施很先进,纷纷进入了仪器法阶段。自动监测技术应用于水产养殖已经有一、二十年的历史,他们己经拥有丰富的经验、成功的案例比如欧美于.上世纪80年代开始出现了多参数水质测定仪,主要以监测水温、PH、溶氧量、化学需氧量、总有机碳等水质指标为基础;丹麦水产品研究所所研发的水产品养殖水质监测设备在世界范围内都享有盛誉;德国的史德科马迪可的养鱼工厂采用的封闭式水质环境监测方式并结合多项高科技手段的做法,也是各国争相效仿的对象。我国在工厂化水产养殖的发展.上晚于国外先进国家约十年左右,且在全国范围内,发展程度分布非常不均匀。我国的工厂化水产养殖的发展具有如下特点,海水养殖超过我国在工厂化水产养殖的发展。上晚于国外先进国家约十年左右,且在全国范围内,发展程度分布非常不均匀。我国的工厂化水产养殖的发展具有如下特点,海水养殖超过淡水养殖,北方的技术发展超过南方,新增的养鱼区域超过传统老养鱼区。且主要集中分布于中国的五个区域:东北地区;中原地区; 河西走廊山东半岛和辽宁半岛。而我国广大的县市工业化养鱼仍属空白,就是上述四个地区,工业化养鱼也是良荞不齐。且我国水产养殖存在一个严重的问题就是生产过程缺乏病害预警机制与预防策略、水质实时监测与报警比较落后,这都与我国在水质监测系统方面存在的差距有重大关系。

水质监测系统主要由数据采集终端、服务器和客户端三部分组成。数据监测终端由主机和从机组成,主从机差别为是 否有GPRS联网功能。主机硬件电路由电源管理电路、 GPRS模块电路、ZigBee/CAN组网电路、传感器采集电 路、人机交互电路等组成。系统程序由数据监测终端、云服务器端、手机APP/ Web客户端三部分组成。硬件终端主要负责数据采集 并转发到服务器。用户通过客户端将报警阈值写人到 服务器中。服务器转发数据到监测终端,达到在线设置 报警阈值的目的。对传感器的要求(1)准确性。不论在任何情况下,传感器的准确性要求都是放在第一位的,正确的数据才是一切技术和措施的前提,数据错误了,后面的一切工作都是没有意义的。(2)稳定性。传感器需要长时间工作在水下的环境中长时间收集数据。因此对传感器的稳定性要求是必不可少的,传感器稳定

工作能够减少工作量和保证系统的稳定运行。(3)实时性。实时性是指传感器除了在数据收集与发送之外,还能够对远程监测中心的指令能够迅速响应并执行。(4)经济性。基于物联网的水质监测系统包含了大量的不同的传感器,价格不一,性能也不同,因此经济性成为了一个必不可少的因素。

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