李 雙， 梅鵬蔚， 白家磊， 韓殿鵬， 彭 媛， 韓 鐵， 高志賢

(軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院環(huán)境醫(yī)學(xué)與作業(yè)醫(yī)學(xué)研究所 天津市環(huán)境與食品安全與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300050)

目前,現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，水質(zhì)問題一直是全球普遍關(guān)注的重點(diǎn)問題。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展于上個(gè)世紀(jì)七十年代初期，美、法、英、德、日等發(fā)達(dá)國家先后建立了該類系統(tǒng)。以往對(duì)水質(zhì)參數(shù)的采集多通過人工方式測(cè)量與記錄，然而該方式耗時(shí)費(fèi)力，且采集獲得的數(shù)據(jù)普遍具有偶然性，也不利于對(duì)水體質(zhì)量進(jìn)行綜合分析。我國在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)以及溯源體系建設(shè)方面還處于探索階段，當(dāng)前研發(fā)的地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍存在價(jià)格昂貴、效率欠佳、功能尚待完善等諸多弊端。

針對(duì)現(xiàn)有的地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的價(jià)格昂貴、效率欠佳、功能尚待完善等問題，本研究設(shè)計(jì)了一種水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)綜合信息管理系統(tǒng)，其包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、預(yù)警預(yù)報(bào)監(jiān)視模塊、預(yù)警預(yù)報(bào)工作模塊、水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作模塊、基礎(chǔ)信息管理模塊和系統(tǒng)維護(hù)管理模塊。水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)置于各個(gè)地表水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，包括溫度傳感器、濁度傳感器、TDS傳感器、pH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器、ORP傳感器、水位傳感器等，同時(shí)還包括與各類傳感器對(duì)應(yīng)的調(diào)理電路，水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器用于對(duì)各類水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)包括地表水的溫度、濁度、TDS值、pH值、電導(dǎo)率、ORP值、水位等。無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊用于將各個(gè)地表水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器所采集的各類水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作模塊。水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊相連，預(yù)警預(yù)報(bào)監(jiān)視模塊與預(yù)警預(yù)報(bào)工作模塊相連，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作模塊分別與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、預(yù)警預(yù)報(bào)監(jiān)視模塊、預(yù)警預(yù)報(bào)工作模塊、基礎(chǔ)信息管理模塊和系統(tǒng)維護(hù)管理模塊進(jìn)行連接。

本研究設(shè)計(jì)的水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)綜合信息管理系統(tǒng)使用B/S與C/S結(jié)構(gòu)，采用系統(tǒng)工程和軟件工程技術(shù)，在PC端實(shí)現(xiàn)水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)綜合信息軟件框架、軟件功能、界面的設(shè)計(jì)，基于地表水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，開發(fā)“智能標(biāo)識(shí)+溯源日志+促發(fā)式質(zhì)控”模型，建立地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)溯源體系，根據(jù)地表水環(huán)境資源綜合評(píng)價(jià)算法，建立主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的預(yù)警指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)環(huán)境安全預(yù)警預(yù)報(bào)功能。

圖1 水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)綜合信息管理系統(tǒng)基本組成