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浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備——一種專門用于監(jiān)測水域環(huán)境質(zhì)量的設(shè)備

閱讀:402      發(fā)布時(shí)間:2024-11-29
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  浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備是一種利用浮標(biāo)作為載體,集成多種水質(zhì)監(jiān)測傳感器和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),對水體的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測的設(shè)備。
 
  山東水境傳感科技自主研發(fā)生產(chǎn)水質(zhì)傳感器,水質(zhì)監(jiān)測站,水文監(jiān)測設(shè)備,氣象站等各類設(shè)備。
 
  一、系統(tǒng)組成
 
  1.  浮標(biāo):作為整個設(shè)備的載體,一般由浮體、支架、防撞裝置、防雷設(shè)備、電子艙等構(gòu)成,具有防撞、防腐蝕、防雷等功能,其尺寸可根據(jù)實(shí)際傳感器安裝需要確定,并預(yù)留傳感器安裝端口。
 
  2. 水質(zhì)傳感器:可監(jiān)測多種水質(zhì)參數(shù),常見的有用于測量水溫的高精度數(shù)字傳感器、測量 pH 值的電化學(xué)傳感器、測量溶解氧的熒光壽命法傳感器、測量濁度的散射光法傳感器,以及測量電導(dǎo)率、氨氮、COD、懸浮物、葉綠素等參數(shù)的相應(yīng)傳感器。
 
  3. 數(shù)據(jù)采集儀:負(fù)責(zé)采集各個傳感器的數(shù)據(jù),并具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)定時(shí)存儲、參數(shù)設(shè)定和通信功能,可將采集到的數(shù)據(jù)按照設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行存儲,并通過標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議如RS485/MODBUS-RTU 等將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程終端。
 
  4. 通訊系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,通常采用 2G/4G(GPRS)等無線通信方式,將數(shù)據(jù)采集儀采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到云平臺或監(jiān)控中心,以便用戶能夠遠(yuǎn)程查看和分析數(shù)據(jù)。
  5. 供電系統(tǒng):一般由太陽能電池板、充電控制器和蓄電池組成,太陽能板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,為蓄電池充電,蓄電池則為整個設(shè)備提供穩(wěn)定的電力供應(yīng),確保設(shè)備在野外長期工作,即使在連續(xù)陰雨天的情況下也能正常運(yùn)行。
 
  二、特點(diǎn)
 
  1.多參數(shù)監(jiān)測:能夠同時(shí)監(jiān)測水中的溫度、pH 值、溶解氧、濁度、電導(dǎo)率、氨氮、COD、懸浮物、葉綠素等多種參數(shù),從而全面、準(zhǔn)確地了解水質(zhì)狀況。
 
  2. 實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性:可以實(shí)時(shí)監(jiān)測并將數(shù)據(jù)傳輸至云平臺,一旦水質(zhì)出現(xiàn)異常情況,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并為水質(zhì)管理和科學(xué)研究提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,以便快速采取相應(yīng)的措施。
 
  3. 易部署:各類型探頭高度集成,安裝方便,且無需復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),可快速投放至監(jiān)測水域,同時(shí)提供免費(fèi)云平臺服務(wù),能使系統(tǒng)快速上線運(yùn)行。
 
  4. 易維護(hù):設(shè)備安裝后可自行工作,無需人工值守,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式就能保障設(shè)備的正常運(yùn)行,大大減少了人力成本和維護(hù)工作量。
 
  5. 易擴(kuò)展:傳感器探頭均使用統(tǒng)一的通信協(xié)議,能夠快速對接原設(shè)備,方便根據(jù)實(shí)際需求增加或更換監(jiān)測參數(shù),滿足不同用戶和不同監(jiān)測場景的多樣化需求。
 
  6. 低功耗:采用低功耗設(shè)計(jì),設(shè)備可以在低功耗狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行,增加了設(shè)備使用的便利性和在野外環(huán)境中的適應(yīng)性,同時(shí)也降低了能源消耗和運(yùn)行成本。
 
  7. 靈活性高:浮標(biāo)式的設(shè)計(jì)使其能夠漂浮在水面上,不受水深和地形限制,可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整監(jiān)測位置,從而覆蓋更廣泛的水域,更好地滿足臨時(shí)性、季節(jié)性或突發(fā)性的水質(zhì)
 
  監(jiān)測需求。
 
  三、應(yīng)用場景
 
  1. 水源地監(jiān)測:可部署在河流、湖泊、水庫及地下水等飲用水源區(qū)域,實(shí)時(shí)監(jiān)測水體的關(guān)鍵參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常情況,保障供水安全。
 
  2. 湖泊監(jiān)測:用于監(jiān)測湖泊水體的水溫、水質(zhì)、水位等參數(shù),為湖泊的管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù),幫助管理者制定合理的保護(hù)和管理措施,維護(hù)湖泊生態(tài)平衡。
 
  3. 海洋監(jiān)測:主要部署在近岸海域和海洋環(huán)境中,監(jiān)測海洋水質(zhì)、海洋生態(tài)系統(tǒng)等參數(shù),為海洋環(huán)境保護(hù)和海洋資源管理提供數(shù)據(jù)支持。
 
  4. 水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測:能夠監(jiān)測水體的溶解氧、溫度、濁度等參數(shù),幫助養(yǎng)殖者及時(shí)了解水質(zhì)情況,以便采取相應(yīng)措施保障水產(chǎn)養(yǎng)殖的健康發(fā)展,提高養(yǎng)殖效益。
 
  5. 工業(yè)用水監(jiān)測:許多工業(yè)生產(chǎn)過程對水質(zhì)有嚴(yán)格要求,如電子行業(yè)需要高純度的水來清洗芯片,制藥行業(yè)需要無菌的水來生產(chǎn)藥品等,浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備可用于監(jiān)測工業(yè)用水的質(zhì)量,避免因水質(zhì)問題導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降、設(shè)備損壞等問題。
 
  四、優(yōu)缺點(diǎn)
 
  1.優(yōu)點(diǎn):
 
  (1)實(shí)時(shí)監(jiān)測與數(shù)據(jù)傳輸:能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測水體中的各種水質(zhì)參數(shù),并通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心。
 
  (2)靈活性與便攜性:設(shè)備設(shè)計(jì)輕便,易于部署和移動,可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整監(jiān)測位置。
 
  (3)廣泛適用性:不受水深和地形限制,可以應(yīng)用于多種水體環(huán)境。
 
  (4)非侵入式監(jiān)測:不會對水體造成干擾,有助于保護(hù)水生生物和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
 
  (5)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng):能夠抵御風(fēng)浪、水流等自然因素的影響,保證監(jiān)測過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
 
  2.缺點(diǎn):
 
  (1)能源供應(yīng)限制:通常依賴電池或太陽能等能源供應(yīng),在長期監(jiān)測中可能會面臨能源供應(yīng)不足的問題。
 
  (2)傳感器壽命與穩(wěn)定性:水中的化學(xué)物質(zhì)和物理因素可能會對傳感器造成腐蝕和損壞,縮短其使用壽命。此外,傳感器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性也可能受到環(huán)境因素的影響。
 
  (3)數(shù)據(jù)代表性:單個浮標(biāo)監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)可能無法代表整個水體的水質(zhì)情況。
 
  (4)成本較高:設(shè)備成本和運(yùn)行成本仍然較高,包括浮標(biāo)設(shè)備、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及后續(xù)的維護(hù)費(fèi)用等。

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