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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能水質(zhì)自動(dòng)檢測系統(tǒng)
| 力合科技（湖南）股份有限公司成立于1997年5月，位于長沙市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，公司擁有“水環(huán)境污染監(jiān)測先進(jìn)技術(shù)與裝備國家工程實(shí)驗(yàn)室”和“湖南省工程研究中心”等研究平臺(tái)，公司專業(yè)從事環(huán)境自動(dòng)化監(jiān)測儀器儀表制造，以自主研發(fā)生產(chǎn)的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測儀器為核心，應(yīng)用自動(dòng)化控制與系統(tǒng)集成技術(shù)為客戶提供自動(dòng)化、智能化的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)解決方案，并為客戶提供環(huán)境監(jiān)測設(shè)施的第三方運(yùn)營服務(wù)。 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能水質(zhì)自動(dòng)檢測系統(tǒng)為力合科技（湖南）股份有限公司有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的項(xiàng)目。項(xiàng)目以國家最新發(fā)布的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范為綱領(lǐng)，以水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測預(yù)警需求為基礎(chǔ)，圍繞水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的監(jiān)測參數(shù)可擴(kuò)展性、質(zhì)控體系、異常數(shù)據(jù)智能化識(shí)別、海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化應(yīng)用等措施對水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、軟件應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。 系統(tǒng)包括采水單元、留樣單元、預(yù)處理單元、配水單元、檢測單元、視頻監(jiān)控及輔助單元、基站控制系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測平臺(tái)，集成了完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系，可實(shí)現(xiàn)近百項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測，滿足不同場合水質(zhì)監(jiān)測需求。該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： 1.系統(tǒng)的水質(zhì)分析儀器采用模塊化、小型化、通用化設(shè)計(jì)，監(jiān)測參數(shù)擴(kuò)展性好，實(shí)現(xiàn)了從五參數(shù)到90多項(xiàng)參數(shù)的靈活配置，檢測項(xiàng)目覆蓋現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中大部分指標(biāo)；檢測設(shè)備通過了湖南省計(jì)量器具型式評價(jià)實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2.該系統(tǒng)引入實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制措施，建立完善的數(shù)據(jù)在線質(zhì)量控制體系，包括關(guān)鍵過程日志記錄、故障自動(dòng)反饋、標(biāo)準(zhǔn)樣品自動(dòng)核查、加標(biāo)回收率自動(dòng)測試、平行樣自動(dòng)測試、遠(yuǎn)程控制等質(zhì)控措施，保證了監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。 3.建立了較完善的綜合信息化管理平臺(tái)，能夠?qū)Ω采w區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)、視頻等信息進(jìn)行集中采集，對區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行智能調(diào)度、緊急測試等操作；可與其他監(jiān)測系統(tǒng)組建動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，對監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合應(yīng)用分析，為有效處理緊急事故、快速排查肇事源、分析巡檢結(jié)果提供定性、定量的數(shù)據(jù)支撐。 系統(tǒng)的工藝路線主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面通過水樣測試流程進(jìn)行描述，另一方面通過系統(tǒng)集成來描述。 水樣測試的工藝路線：如圖1所示，用戶在基站控制系統(tǒng)現(xiàn)場或遠(yuǎn)程通過監(jiān)測中心平臺(tái)設(shè)定測試開始時(shí)間和自動(dòng)監(jiān)測周期，到達(dá)預(yù)設(shè)定時(shí)間后，基站控制系統(tǒng)通過PLC控制器發(fā)送測試指令，各單元按時(shí)序分別開啟閥門、啟動(dòng)取水泵，開始水樣采集，水樣從采樣點(diǎn)通過采水管路先后進(jìn)入水箱、預(yù)處理單元。預(yù)處理后的水樣一部分通過配水單元分配到各在線監(jiān)測儀器，一部分進(jìn)入留樣單元保存供以后數(shù)據(jù)復(fù)查備用。水樣分配完畢后，各監(jiān)測儀器啟動(dòng)取樣檢測，檢測后的廢液進(jìn)入廢液處理單元進(jìn)行無害化處理。監(jiān)測儀器采用模塊化設(shè)計(jì)，將各功能單元模塊化，儀器內(nèi)部的水樣測試流程如圖2所示。  圖1 水樣測試的工藝路線  圖2 監(jiān)測儀器的工藝路線 系統(tǒng)集成的工藝路線：如圖3所示，系統(tǒng)通過各單元的通訊模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。采水單元、預(yù)處理單元、配水單元、留樣單元以及廢液處理單元通過串口與PLC可編程邏輯控制器通訊模塊連接，基站控制系統(tǒng)對PLC控制器發(fā)送指令，再由PLC控制器控制各單元進(jìn)行動(dòng)作，采集各單元的狀態(tài)以及工作流程、故障信息等。監(jiān)測儀器直接通過串口與基站控制系統(tǒng)連接，基站控制系統(tǒng)發(fā)送儀器控制指令，對儀器進(jìn)行控制，儀器根據(jù)收到的指令進(jìn)行相應(yīng)的操作，包括水樣測試、平行樣測試、標(biāo)樣核查測試、加標(biāo)回收測試、空白校準(zhǔn)、校時(shí)、復(fù)位等，系統(tǒng)還可對儀器發(fā)送信息采集指令，采集儀器的測試數(shù)據(jù)、流程信息以及故障信息等。基站控制系統(tǒng)通過TCP/IP通信連接監(jiān)測平臺(tái)，上傳儀器監(jiān)測信息、各單元工作狀態(tài)等信息，監(jiān)測平臺(tái)也可通過TCP/IP通信對基站控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程反控。  圖3 系統(tǒng)集成的工藝路線 |