1、水环境物联网监测解决方案CONTENTS目录水质监测解决方案水质监测解决方案 环境监测解决方案环境监测解决方案 成功应用案例分析成功应用案例分析02水环境监测解决方水环境监测解决方案案当前我国水资源面临的形势十分严峻，水污染严 重、水生态环境恶化、水资源短缺等问题日益突出，已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。为促进 水资源可持续利用和经济发展方式转变，推动经济社 会发展与水资源水环境承载能力相协调，保障经济社 会长期平稳较快发展，2016年10月11日，中共中央 总书记、国家主席、中央军委主席、中央全面深化改 革领导小组组长习近平主持召开中央全面深化改革领 导小组第28次会议，审议通过了关
2、于全面推行河长 制的意见。2016年12月，中国中共中央办公厅、国务院办公厅印发了关于全面推行河长制的意见，并发出通知，要求各地区各部门结合实际认真贯彻落 实。水环境现状水环境现状以黑臭河整治为以黑臭河整治为例例2017年4月29日报道“龙江河去年专门整治过，是去年鼓楼区13条完 工的消 除黑臭河之一。他还表示，今年1到3月份，每 个月3次的水质 监测，也都是达标的。但进进入入4月份以月份以 后，龙江河后，龙江河的的水质突然水质突然 变差变差，黑臭现象不仅引起了当 地居民的关注，也引起了工作 人员的重视。工作人员 怀疑，是有人在往龙江河偷排，具体 是如何偷排，是 什么性质的单位在偷排，都需要进
3、行调查。”2017年4月30日跟进报道“根据29日市区两级专题会议安排，相关部门 部署了6 条措施，整治龙江河的黑臭情况。水务部门 介绍说，对于龙 江河沿岸有些工地和居民区偷排污水 的现象，目前正在进行严密的调查，已经有一些偷排已经有一些偷排 行为被发现行为被发现，正在进行处理。”“黑臭河整治后水质状况依旧黑臭黑臭河整治后水质状况依旧黑臭”是整治工作的难点！是整治工作的难点！黑臭河整治需要说清楚黑臭从哪里来黑臭河整治需要说清楚黑臭从哪里来河道水质精细化治理急需高时间分辨率、高空间分辨率的物联网监测技术河道水质精细化治理急需高时间分辨率、高空间分辨率的物联网监测技术发现问题：无法对水质恶化进行实
4、时预警无法对水质恶化进行实时预警 监测手段依旧停留在水质取样化验，时效性差，且不能在第一时间对河 道水 质恶化进行预警无法对水质污染进行溯源无法对水质污染进行溯源 黑臭河道存在大量偷排、暗管，难以分析得出水质恶化原因及污染点无法支持河道水质的长效管理无法支持河道水质的长效管理 黑臭河道的长期养护、管理需要数据化、信息化支撑河道整治工作难河道整治工作难点点应用分布式物联网水质监测，获取水质变化大数据应用分布式物联网水质监测，获取水质变化大数据物联网水质监测终端低功耗窄带物联网黑臭河道信息化 云平台业务应用物联网监测系统解决方物联网监测系统解决方案案水生态环境全面监测的基础是：水污染防治、汛情监测
5、和河湖水质。水生态环境全面监测的基础是：水污染防治、汛情监测和河湖水质。工业排放监测生活排放监测水质水情监测云平台云平台业务应用NB-IoT/LoRaCLAA/GPRSNB-IoT/LoRaCLAA/GPRSNB-IoT/LoRaCLAA/GPRS物联网水生态环境监物联网水生态环境监测测云端平台实时监控、污染预警实时监控、污染预警数据整理分析数据整理分析APP、WEB实现问题实现问题 督办流程、现场巡查记督办流程、现场巡查记 录跟踪等，形成管理闭录跟踪等，形成管理闭 环环针对目标进行水质及水情针对目标进行水质及水情的的 实时监测，针对数据变实时监测，针对数据变化较化较 大或已超过限定值则大或已
6、超过限定值则及时预及时预 警，并通过点位的警，并通过点位的关联性分关联性分 析进行预测和判析进行预测和判断。断。实现监管闭环实现监管闭环物联网数据应用与管理闭物联网数据应用与管理闭环环物联网监测系统解决方物联网监测系统解决方案案通过高时间分辨率、高空间分辨率高时间分辨率、高空间分辨率的物联网水质监测仪器部署，连点成片连点成片，形成河道水河道水质质 状态分布式展现状态分布式展现，并通过不同颜色展示水质状况。劣VI类参照城市黑臭河道工作指南城市黑臭河道工作指南及地表水环境质量标准地表水环境质量标准，监测指标包括氨氮、总磷、氨氮、总磷、高锰酸盐、溶解氧、透明度、氧化还原电位、化学需氧量、水温和高锰酸
7、盐、溶解氧、透明度、氧化还原电位、化学需氧量、水温和PH值值。物联网监测系统解决方物联网监测系统解决方案案利用物联网、云计算物联网、云计算和大数据技术大数据技术，通过全面感知、无线通信、自主诊断、场景应用等 方面的结合，构建成全方位的河道水质生命周期管理系统，服务于河长制、黑臭水体整治河长制、黑臭水体整治等。在线水质监测站在线水质监测站-适用于高锰酸盐和总磷分适用于高锰酸盐和总磷分析析在线监测站多项监测指标分析仪表集成于箱体式水质自 动站中，以在线水质分析仪为核心，运用现代传感器技 术、自动控制技术、专用数据分析软件和通讯网络构成 的水质在线自动监测系统。站房左侧布置站房正面布置站房右侧布置现
8、场示例图高锰酸盐指数分析仪在线总磷分析仪箱体式水质检测仪（含氨氮(NH3-N)、透明度、PH值、化学需氧量(CODCr)）悬浮式水质检测仪（含氨氮(NH3-N)、透明度、PH值、化学需氧量(CODCr)）场景图场景图场景图环境质量物联网监测系列产环境质量物联网监测系列产品品通过物联网水情监测设备，监测雨量、道路积水、通过物联网水情监测设备，监测雨量、道路积水、窨窨 井液位、排口流量、河湖液位等信息，有效监管井液位、排口流量、河湖液位等信息，有效监管城市城市 内涝、管道溢流、河湖汛情造成的水环境污染。内涝、管道溢流、河湖汛情造成的水环境污染。沿河部署物联网水生态环境监测设备，可监测沿河部署物联网
9、水生态环境监测设备，可监测水水 质常规五参数、氨氮、氧化还原电位等指标，质常规五参数、氨氮、氧化还原电位等指标，构构 建水环境实时分布。建水环境实时分布。水质监测（浮标）水质监测（浮标）水质监测（立杆）水质监测（立杆）水情监测（道路积水）水情监测（道路积水）水水 情情 监监 测测（窨窨 井井 流流 速速、液液 位位）物联网感知终物联网感知终端端可规模化部署可规模化部署：选用行业优势厂家的物联网水质水况环境 监测传感器，均为光电法探头式传感，无需批地、引水、取 电等复杂工程。低功耗、支持窄带物联低功耗、支持窄带物联：采用低功耗运行模式，自动完 成数据采集、处理及存储，并支持窄带物联网。上传方式、
10、上传频率可配置。可靠性强、稳定性强可靠性强、稳定性强：OneBOX主机防水等级IP67，传 感器防水等级IP68，工作温度-20至60C。具备故障自诊断 机制、数据检验和重传机制，可及时进行预警和热重启。大数据、云计算分析大数据、云计算分析：平台端汇集多个感知数据，形成 流域水生态高时空分辨率动态大数据，并通过大数据、云计 算等技术，实现流域水生态模型评价和治理成效分析。高效实用业务展示高效实用业务展示：以“图、表、模型”形式提供大屏、PC、移动端展示，可随时随地查看监测点GIS图、实时和历 史数据、分析结果等信息，提供移动综合信息服务。产品优势产品优势物联网设备是规模化部署的趋物联网设备是规
11、模化部署的趋势势设备升级传感器管理维护管理问题反馈数据提取对设备的规模化运行后，可以通过对设备的规模化运行后，可以通过电电 脑远程获取设备相关信息并升级，脑远程获取设备相关信息并升级，减减 少人力物力投入，并提升效率。少人力物力投入，并提升效率。产品优势产品优势物联网运营管理平台可实现物联网运营管理平台可实现“规模化设备管理规模化设备管理”面向数据中心、指挥中心，通过大屏展现河道水质应急预防和预警系统河道水质应急预防和预警系统。应用与展现效果示应用与展现效果示例例应用与展现效果示应用与展现效果示例例通过PC、WEB、移动端的展现，结合GIS展现实时和历史监测数据，形成评价等级评价等级与区域区域
12、 分布分布情况，并进行数据分析可视化数据分析可视化。应用与展现效果示应用与展现效果示例例通过水环境物联网监测系统水环境物联网监测系统，以水质为突破口，将水质大数据与信息化结合水质大数据与信息化结合，服 务于河长制信息化管理河长制信息化管理。对河道水质、污染源、排污口、汛情液位等信息实现动态监管，预警、分析。对河道水质、污染源、排污口、汛情液位等信息实现动态监管，预警、分析。物联网水生态环境业务展物联网水生态环境业务展现现分布式方案架分布式方案架构构光伏板及支光伏板及支 架架悬臂可调支架悬臂可调支架立杆竖架可调立杆竖架可调支架支架传感器及其挂架传感器及其挂架主机箱主机箱420mA RS485应用
13、应用APPNB-IoT方案优势方案优势物联网水质监测仪具有低成本、易部署、维护简单低成本、易部署、维护简单的特点，可形成高 空间、时间分 辨率的部署，使应用大数据分析应用大数据分析形成可能。设备支持NB-IoT、LoRa等窄带物联网窄带物联网通信。采用虚拟化技术整合计算和存储资源，并结合水环境实际应用场景，形成由数数 据到信据到信 息、信息到知识、知识到智慧息、信息到知识、知识到智慧的核心服务平台。通过水环境评价模型，以单点、河流、区域为信息组进行数据挖掘，分析水分析水 环境的污环境的污 染溯源染溯源，辅助提供水环境长效管理的决策辅助提供水环境长效管理的决策。数据仓库数据仓库算法引擎算法引擎方
14、案优势方案优势利用移动互联网技术为黑臭水体长效管理提供全方位的移动综合信息服务移动综合信息服务。业务人员可随时通过手通过手 机终端查看监测点机终端查看监测点GIS图、监测参数数据表及数据分析图、监测参数数据表及数据分析 结果结果。方案优势方案优势产品系列展示产品系列展示NB-IoT主机介绍主机介绍网络特性网络特性支持NB-IoT网络网络支持频率(800/850/900MHz)支持COAP、UDP协议数据透传模式/AT指令模式/串口命令模式支持本地通过串口进行参数配置可靠性设计可靠性设计专用NB天线天线设计方案，高性能无线信号覆盖传输采用低功耗32位处理器支最高支持8路RS485/420mA类传
15、感器接入太阳能+蓄电池供电方式，无需外接电源具有过压保护及防雷保护设备，满足户外环境使用工业级温度应力范围（存储：-4085、工作：-3070）工业级湿度应力范围（0%95%无凝露）IP65工业级防护设计远程管理远程管理远程参数配置远程参数备份远程重启和日志查询设备在线监控低功耗特性低功耗特性支持空闲状态，自动休眠、输入信号唤醒模式数据触发上下线模式，唤醒时间不大于20us平均运行功耗不超过1mW无线特性无线特性频段：900MHz/B8&850MHz/B&800MHz/B20无线速率：100bps100kbps发射功率：23dBm2.7dBm接收灵敏度：-135dBm传输带宽：180KHzOn
16、eBOX主机产品名称产品名称OneBOX尺寸尺寸168*132*80mm防水等级防水等级IP67抗压等级抗压等级IK08工作温度工作温度-20至60供电电压供电电压5V内置锂电池内置锂电池8800mAhFLASH存储存储1MB，支持固件恢复出厂设置、远程固件升级，支持远程主机配置SD存储扩展存储扩展2GB，支持监控数据本地化，支持远程重传机制工作电流工作电流35mA休眠电流休眠电流850uA无线频段无线频段GPRS、NB-IoT、LoRaCLAA可选信息加密信息加密AES128、MD5倾斜监测倾斜监测3DF精度0.1，支持倾倒监测GPS定位定位L1频段可接入传感器数可接入传感器数硬件接口6个，
17、可通过转接口扩展至30个RS485-Modbus主站主站最大支持30个传感器通过RS485 Modbus协议接入RS485-Modbus从站从站支持外部设备通过Modbus-RTU协议问询监控主机中的数据供电方式供电方式支持太阳能供、适配器、锂电池等组合供电OneBOX主机技术参数主机技术参数传感器名称传感器名称技术参数技术参数氧化还原电位（ORP）传感器监测原理：复合电极量程：-1500mV至1500mV 精度：3mV溶解氧（DO）传感 器监测原理：荧光法 量程：020mg/L 精度：2%FS氨氮（NH3-N）传 感器监测原理：复合电极（带温补）量程：0100mg/L温度量程：0 105.0
18、C 精度：5%FS，0.1C浊度（SD）传感器监测原理：90散射光原理 量程：0.13000 NTU精度：5%PH传感器监测原理：玻璃电极 量程：0-14PH分辨率：0.01PH 精度：0.02PH水质电导率传感器监测原理：电极测量技术 量 程：02000S/cm 精度：1.5%FS传感器名称传感器名称技术参数技术参数超声波多普 勒流量计（含管网排 口流量）监测原理：超声波多普勒原 理流速量程：0.025.00m/s 流速精度：23%水深量程：0.025m 水深精度：0.5%超声波液位 传感器（含 窨井/集水井 液位）监测原理：超声波脉冲 量程：5至15m可选精 度：1%波束角：15投入式液位
19、 传感器（含 窨井/集水井 液位）监测原理：静压液位测量 监测范围：0至50m精度：1%FS注：除列表监测参数外，还 有多项水质、水情物联网监 测传感器。根据需求进行选 配。水生态环境监测参水生态环境监测参数数05成功应用案例分成功应用案例分析析碧水蓝天是人们对美丽中国最朴素的理解，以治水为突破口推进转型升级是生态文明建设 的重要任务。水环境质量能否改善，成为衡量 生态文明建设成效的一个重要指标。全面推行河长制，是以保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态为主要任务，全面建立省、市、县、乡四级河长体系，构建 责任明确、协调有序、监管严格、保护有力的 河湖管理保护机制，为维护河湖健康生命、
20、实 现河湖功能永续利用提供制度保障。智慧小镇水质监测：南京月牙湖水质监智慧小镇水质监测：南京月牙湖水质监测测智慧小镇水质监测：云南普洱水环境监智慧小镇水质监测：云南普洱水环境监测测本项目构建了洗马湖水环境数据分析模型，初步形成支撑水质信息化应用的水质监测系统。通 过GIS地理信息分析，实时监测水质信息，辅助洗马湖的治理和长效管理工作。上海某小区饮用水监测上海某小区饮用水监测在上海某小区建设小区居民饮用水质监测方案，由物业实时播报各楼栋饮用水质量状况，该项 目获得市委李强书记好评。智慧小镇水质监测：上海某小区饮用水监智慧小镇水质监测：上海某小区饮用水监测测智慧小镇水质监测：乌镇世界互联网大会水质
21、及大气监控项智慧小镇水质监测：乌镇世界互联网大会水质及大气监控项目目宁波河长制监测系宁波河长制监测系统统客户案例客户案例-乌镇智慧小镇大气环保系乌镇智慧小镇大气环保系统统客户案例客户案例-南京溧水农业生态监测系南京溧水农业生态监测系统统应用案例应用案例-南京鼓楼南京鼓楼区区水环境物联网监测系统应 用选择鼓楼区龙江东河、龙江 河、里圩河、中保河和中保 北河水域片区进行部署，监测 指标包括氨氮、氨氮、COD、溶解、溶解 氧及氧化还原电氧及氧化还原电 位位。结合现场勘查，并参考 城市黑臭水体整治工作指南，部署共11个物联网个物联网 监测点监测点，监测点间距设为约，监测点间距设为约200m。浮台安装立
22、杆安装设备安装设备安装结合GIS，可随时通过移动终端查看物联网监测点地理信息、各项水质监测参 数实时曲线及其历史回溯的数据分析。数据展现数据展现数据展现数据展现数据展现数据展现水质状况实时展现参数解读水质状况综合评价累计分布1.实时对水质恶化进行预警实时对水质恶化进行预警，并参照城市黑臭河整治工作指南及地表水环 境质量标准描述指标预警等级；2.对预警河流进行污染溯源对预警河流进行污染溯源，分析污染时间，并进行地点定位，方便河道养护在 第一时间进行问题排查;3.挖掘河道水质上挖掘河道水质上下游关联性模型下游关联性模型，通过对规模部署物联网水质监测仪长时间的 数据挖掘，辅助 城市水环境调配水规划。
23、轻度黑臭认定V类水要求重度黑臭认定应用效能应用效能数据到信息数据到信息1.氨氮、COD自21日凌晨0时起出现8小时左右数值的飙升，21日凌晨2时达到峰值2.水温在21日凌晨1时开始下降，比 正常水温降低约1.5信息到知识信息到知识1.污水排放造成氨氮、COD飙升2.污水水温比河水水温低，造成水温 降低3.因污水排放，带来河水溶解氧含量 降低知识到智慧知识到智慧XXX河存在可疑污水偷排预警河存在可疑污水偷排预警xxx河监测点4月20日18时至4月21日10时数据案例分析案例分析-水质预水质预警警5月21日12时至5月24日12时间，XX河氨氮数值间歇升高，存在污水偷排。排口有污水排 放，且排放水
24、温比河水水温低，造成氨氮上升的同时，水 温有明显降低。编号5监测点氨氮曲线峰值 出 现的早于编号7监测点，证明污 水 流向为自东向西，污水源头在 编 号5的监测点东面。xx河两个监测点（编号5、7）的数据曲线河道水质物联网监测系统发现了河道水质物联网监测系统发现了XX泵站疑似引入污水的现象。泵站疑似引入污水的现象。案例分析案例分析-污染溯污染溯源源xx河设备（编号8）的氨氮监测数据长期存在间隔不等、幅度较大的尖峰，说明在监测点附近存 在较浓的污水排放。污水水温相对较低，带来水温上的短 时骤降。XX-A河监测点6月7日15时至6月8日3时数据组织于6月7日晚对XX-A河和XX-B河实地勘查，发现XX-A河两个闸口均持续大量 排水，且一侧水 较清澈，一侧水较脏且有异 味。XX-B河监测点6月7日15时至6月8日3时数据XX-A河的污水造成河的污水造成XX-B河同时段氨氮存在小幅升高河同时段氨氮存在小幅升高。XX-A河污水是河污水是XX-B河水质变化的成因之一。河水质变化的成因之一。案例分析案例分析-河道水质关联河道水质关联性性大道致远大道致远生生不息生生不息
