一、概述

1.1、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體的無(wú)人值守的采集系統(tǒng)。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和其它專業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的用途。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體由水質(zhì)傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、整體支架、水質(zhì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)六部分組成?？赏瑫r(shí)監(jiān)測(cè)水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、氨氮、濁度、COD、葉綠素等諸多水質(zhì)要素。數(shù)據(jù)采集儀具有數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、友好的人機(jī)界面和標(biāo)準(zhǔn)通信功能。

系統(tǒng)內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)芯片；多種通訊接口可以很方便的與計(jì)算機(jī)建立有線通訊連接，若選配GPRS無(wú)線通訊模塊還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程無(wú)線連接。

1.2、產(chǎn)品功能

?  實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、氨氮、濁度、COD、葉綠素等要素水質(zhì)參數(shù)

?  微電腦數(shù)據(jù)采集儀具有數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)掉電保護(hù)等功能

?  數(shù)據(jù)瀏覽功能，能提供局域網(wǎng)數(shù)據(jù)瀏覽、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)瀏覽、手機(jī)數(shù)據(jù)瀏覽等多種數(shù)據(jù)瀏覽途徑供用戶選擇

?  靈活的系統(tǒng)組網(wǎng)方式。通訊功能支持MODBUS通訊協(xié)議。提供標(biāo)準(zhǔn)有線（485、232/：USB）、無(wú)線（GPRS/：LAN/電臺(tái)/WIFI/衛(wèi)星）等多種通訊方式供用戶選擇。靈活與計(jì)算機(jī)組成水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

?  可靠供電系統(tǒng)。提供市電、直流和太陽(yáng)能系統(tǒng)等多種供電方式供用戶選擇

?  采用全不銹鋼、金屬噴漆支架和野外防護(hù)箱，外形美觀、耐腐蝕、抗干擾

1.3、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：

     ?可靠運(yùn)行于各種惡劣的野外環(huán)境，低功耗、高穩(wěn)定性、高精度、可無(wú)人值守

?*的防雷擊、抗干擾等保護(hù)措施

?硬件和軟件均采用模塊組合式開(kāi)放性設(shè)計(jì)，可靈活組合使用

?通訊方式可根據(jù)傳輸距離來(lái)按需要選配，為方案提供性價(jià)比

?監(jiān)測(cè)要素可按實(shí)際需求選配，模塊化設(shè)計(jì)極大的方便了后期設(shè)備的調(diào)試和升級(jí)

二、設(shè)計(jì)原理

?  兼容性原則

系統(tǒng)提供靈活的設(shè)置，可兼容國(guó)內(nèi)外各種傳感設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理，在保證功能的前提下，可以降低系統(tǒng)成本。

?  易用性原則

系統(tǒng)使用人員范圍廣，使用人員的計(jì)算機(jī)水平層次不一，很多地方缺少計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，該系統(tǒng)做到操作簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂。

?  可靠性原則

硬件設(shè)計(jì)時(shí)具備操作與安全保護(hù)機(jī)制，減小用戶誤操作導(dǎo)致的錯(cuò)誤或損失。采用可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采集中心以查詢方式主動(dòng)調(diào)取采集器數(shù)據(jù)，具備心跳機(jī)制，斷線重連機(jī)制等，保證各項(xiàng)性能可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

?  安全性原則

系統(tǒng)的用戶根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，具有不同的安全級(jí)別及操作權(quán)限，系統(tǒng)能充分發(fā)揮操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件三層安全保證措施，以保證數(shù)據(jù)的安全性。

?  易二次開(kāi)發(fā)、易維護(hù)性原則

采用封裝技巧，建立穩(wěn)定的底層工具，核心技術(shù)文檔隨系統(tǒng)發(fā)布等手段，使具有基本技術(shù)水平的系統(tǒng)維護(hù)人員可以在一定程度上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較復(fù)雜的維護(hù)及一般性擴(kuò)充。

?  環(huán)保節(jié)能原則

采用無(wú)污染優(yōu)化的電源管理設(shè)備，可控的系統(tǒng)功耗。高效節(jié)能，以較小的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)有功能。

三、產(chǎn)品清單

根據(jù)客戶需求及項(xiàng)目需要，整體配置如下：

3.1、采集儀

數(shù)據(jù)采集器是一種集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸和管理于一體的無(wú)人值守的采集器。具有數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)、參數(shù)設(shè)定、友好的人機(jī)界面和標(biāo)準(zhǔn)通信功能，操作簡(jiǎn)單可靠可以根據(jù)用戶的需求很方便的與計(jì)算機(jī)建立有線（RS485、RS232、USB等）、無(wú)線通訊（GPRS、WIFI、LAN、Zigbee等）連接。開(kāi)放式通訊協(xié)議，方便用戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成或二次開(kāi)發(fā)。

本數(shù)據(jù)采集儀具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、運(yùn)行可靠、功能全面等特點(diǎn)，在水文、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和其它專業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的用途。

內(nèi)核：ARM32位Cortex-M3CPU

系統(tǒng)時(shí)鐘：高可達(dá)72MHz

指令執(zhí)行速度：1.25Dmips/MHz

采樣頻率：0.5s/次

抗干擾：輸入、輸出采用光電隔離，抗干擾能力強(qiáng)
穩(wěn)定性：具有看門狗電路，自動(dòng)復(fù)位功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

存儲(chǔ)功能：FLASH存儲(chǔ)容量4Mbits（每1小時(shí)存儲(chǔ)一次，可存儲(chǔ)1.6年），同時(shí)可擴(kuò)展至32Mbit.并可擴(kuò)展USB存儲(chǔ)接口1個(gè)，實(shí)現(xiàn)U盤存儲(chǔ)；

功能要求：智能采集、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)，具有自動(dòng)、人工召測(cè)功能。

傳感器通道：模擬/計(jì)數(shù)通道：16路，可再擴(kuò)展16路數(shù)字I/O通道，用于各種外接擴(kuò)展功能.模擬量A/D轉(zhuǎn)換精度：12位，頻率量采用16位高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行采集，輸入信號(hào)頻率高達(dá)1MHz.

供電顯示：寬電壓輸入：8V~40V

環(huán)境溫度：-30~85℃

功耗：整機(jī)功耗不大于2W

ID設(shè)置：支持網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)設(shè)置，明確設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址；

顯示形式：192*64全點(diǎn)陣液晶顯示，可以顯示12*4個(gè)漢字，整體界面清晰美觀；可擴(kuò)展LED顯示屏進(jìn)行豐富顯示；同時(shí)支持實(shí)時(shí)時(shí)鐘及時(shí)間校準(zhǔn)功能

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：掉電采用電池供電數(shù)據(jù)保護(hù)，設(shè)置的參數(shù)以及歷史數(shù)據(jù)可在掉電時(shí)保存

通訊功能：具有三路RS232/RS485/USB通信接口，可進(jìn)行RS232/RS485/USB通信；并可擴(kuò)展：CAN總線通信接口1個(gè)；

遠(yuǎn)程升級(jí)：支持遠(yuǎn)程應(yīng)用程序更新：采集儀程序更改、升級(jí)，無(wú)需返廠，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，即可對(duì)采集儀進(jìn)行遠(yuǎn)程程序更新，支持現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置或讀取的編程操作

通訊協(xié)議：支持tcp/udp通訊方式，通訊支持XDJ、標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，雙協(xié)議切換功能，方便用戶實(shí)現(xiàn)上位機(jī)軟件二次編程。

控制功能：

1、智能化多路繼電器觸點(diǎn)輸出；

2、支持16路傳感器接入，支持16路可軟件配置繼電器輸出接口，可以控制多個(gè)后端設(shè)備，核心部件采用高性能工業(yè)微處理器為主控CPU，內(nèi)置大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。便攜式防震結(jié)構(gòu)，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，適合在惡劣環(huán)境中使用；

3.2、傳感器

3.2.1、濁度傳感器

水質(zhì)濁度傳感器將光纖技術(shù)與傳感器結(jié)合在一起，使傳感器具有更出色的重復(fù)性和穩(wěn)定性，不易受到環(huán)境光的影響。配合傳感器的自動(dòng)清潔刷可有效消除氣泡、減少沾污對(duì)測(cè)量的影響使維護(hù)周期更長(zhǎng)，長(zhǎng)期在線使用也能保持穩(wěn)定性。具備以下特點(diǎn)：

?  數(shù)字傳感器，RS-485輸出，支持MODBUS

?  抗干擾能力強(qiáng)，不受環(huán)境光線和色度影響

?  90°散射光原理，采用光纖技術(shù)具有更出色的重復(fù)性

廣泛用于湖泊、河道、水庫(kù)、明渠、潮汐水位等水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

技術(shù)參數(shù)

原理：紅外法

接口：支持RS-485，MODBUS協(xié)議

量程及分辨率：0-1000NTU,0.01NTU

溫度范圍：0~50℃

防水等級(jí)：IP68

電源：DC +5/12V

材料：316/POM

尺寸：Φ28x168mm

3.2.2、溶解氧傳感器

熒光法溶解氧傳感器采用新一代熒光壽命技術(shù)，由我公司自主研發(fā)高性能的熒光材料。不消耗氧，無(wú)流速限制，無(wú)需電解液，免于維護(hù)和校準(zhǔn)，不受硫化氫干擾，具有出色的穩(wěn)定性。內(nèi)置溫度傳感器，自動(dòng)溫度補(bǔ)償。RS485輸出，無(wú)需控制器也能輸出。具備以下特點(diǎn)：

?  數(shù)字傳感器，RS485輸出，支持MODBUS

?  無(wú)膜，無(wú)需電解液，無(wú)干擾，無(wú)需頻繁校準(zhǔn)

?  不會(huì)消耗氧，沒(méi)有流速限制

?  內(nèi)置溫度傳感器，自動(dòng)溫度補(bǔ)償

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：0-19.99mg/l

測(cè)量精度：±3%F.S

分辨率：≤0.01mg/l

水溫量程：0-80℃

分辨率：≤0.1℃

精度：±0.5℃

防護(hù)等級(jí)：IP68

3.2.3、PH值傳感器

新一代PH值傳感器，很好的解決了傳統(tǒng)DJ需配備專業(yè)顯示儀表、標(biāo)定繁瑣、集成難度大、功耗大、價(jià)格昂貴、攜帶困難等缺點(diǎn)。

◆新款土PH值傳感器，真正實(shí)現(xiàn)DJ在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

◆采用國(guó)際固體電介質(zhì)和大面積聚四氟乙烯液接界，不易堵塞，免維護(hù)；

◆集成度高、體積小、功耗低、攜帶方便；

◆真正實(shí)現(xiàn)低成本、低價(jià)格、高性能；

◆集成度高、壽命長(zhǎng)、便利性、高可靠性；

◆操作簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵標(biāo)定；

◆支持二次開(kāi)發(fā)；

◆電極采用優(yōu)質(zhì)低噪聲電纜線，可使信號(hào)輸出長(zhǎng)度達(dá)20米以上無(wú)干擾。

本產(chǎn)品可廣泛適用于農(nóng)業(yè)灌溉、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量原理：電極法

量程：0~14PH；

分辨率：0.01PH；

精度：≤0.1PH

零點(diǎn)電位：7.00±0.25

殼體材質(zhì)：PC，PBT防腐

液接界：聚四氟乙烯

溫度范圍：0-50℃

3.2.4水質(zhì)葉綠素傳感器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

熒光法：葉綠素傳感器采用采用熒光法對(duì)水中葉綠素A濃度進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)葉綠素A的光譜吸收特征，通過(guò)高能LED光源照射水體，激發(fā)水體中的葉綠素A產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的熒光，測(cè)量水中葉綠素A濃度。

技術(shù)參數(shù)

接口：支持RS-485，MODBUS協(xié)議

量程：0-400ug/L

分辨率：0.01ug/L

準(zhǔn)確度:±5%FS

溫度范圍：0~50℃

外殼：IP防護(hù)等級(jí)：IP68

電源：DC12V

3.2.5水質(zhì)ORP傳感器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

電極法：ORP傳感器將待測(cè)液體離子活性作為兩根電極之間產(chǎn)生的電位差，參比電極電位恒定不變。根據(jù)能斯特方程，測(cè)量工作電極與參比電極之間的電位差MV,：ORP：英文Oxidation-Reduction：，中文氧化還原電位，它表征水體氧化性或還原性的相對(duì)程度。

技術(shù)參數(shù)

檢測(cè)原理：電極法；

量程：-2000mv-2000mv；

分辨率：1mv

溫度范圍：0-50℃

防水等級(jí)：IP68

3.2.6電導(dǎo)率傳感器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

飲用水/地表水/各種供水/工業(yè)水處理

信號(hào)輸出：RS-485（Modbus/RTU協(xié)議）

方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通用控制器

浸入式安裝，帶3/4NPT管螺紋，便于沉入式安裝或安裝在管道和罐體。

IP68防護(hù)等級(jí)。

技術(shù)參數(shù)

接口支持：RS-485，MODBUS協(xié)議

量程：0-20000us/cm

分辨率：1us/cm

準(zhǔn)確度：±3%FS

外殼材質(zhì)：PC，PBT防腐

電源：DC12V

3.2.7.藍(lán)綠藻傳感器

1.測(cè)量原理

熒光法：藍(lán)綠藻傳感器采用通過(guò)測(cè)量藍(lán)藻體內(nèi)藻青蛋白（phycocyanin）和衍生的藻藍(lán)蛋白（藍(lán)藻是可產(chǎn)生大量藻青蛋白和藻藍(lán)蛋白的藻類）在高能LED激發(fā)下釋放出的熒光能量來(lái)計(jì)算藍(lán)藻的含量。

技術(shù)參數(shù)

原理：熒光法

接口：支持：RS-485，MODBUS協(xié)議

量程：0-100ug/L

分辨率：0.01ug/L

溫度范圍：0~：50℃

防水等級(jí)：IP68

電源：DC：：12V

材料：316/POM

尺寸：Φ28x240mm

3.3安裝圖片

安裝支架根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境：，柜體里安裝傳感器及主機(jī)，傳感器之間通過(guò)管路及流通槽連接，外部水中放置采樣泵，定時(shí)采樣測(cè)試。