一、概述

汙水處理廠反饋發現各管道進水口匯集到廠裏檢測發現，匯集進來的汙水都較為幹淨，導致汙水處理工藝的處理效率降低，現懷疑在管網中的汙水中有幹淨水進入導致汙水廠入水條件變差。
根據用戶提供的需求，需要在各管道的各位置安裝檢測設備，對該管網節點的水質進行實時監測，監測因子包括：COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等水質指標，並及時上傳汙水水質數據，以便對水質的實時監控。排查發現管道中滲入幹淨水，實現監控，逐段排查。 
 
 
 
為滿足用戶要求，我司針對現場工況設計集成低功耗管網水質流量在線監測係統(以下簡稱“係統”)，該係統是水環境監測的重要技術裝置，具有在惡劣的環境條件下，長期無人值守、連續自動地對水質流量進行實時監控的特點。係統是以監控終端為核心，運用傳感器技術，結合電源供電係統、安裝輔材組成的安裝於排水管網的小型水質流量監控係統。係統監測采用傳感器技術和多普勒流量監測技術等方法，可實現了對COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等實時監測，並且監控終端內置了 GPS，可以獲取監控點的經緯度數據。

二、係統設計

二.1. 係統概述

管網水質流量在線監測係統整個係統主要由前端傳感器、監測係統、數據采集及控製係統、數據傳輸係統、供電係統、安裝支架、防雷係統、監測管理係統及報警係統所組成。管網水質在線監測係統主要采集管網水質參數信息，並將采集到的管網水質流量參數信息、預警信息傳輸到監測中心雲平台。
本設計具有創新性，以現場分布式監控終端采集數據信息為核心，采用雲端開放式平台架構組成數據監測、處理、分析、展示為一體的物聯網平台。在惡劣的環境條件下實現長期無人值守、可進行遠程監測管網水質流量參數信息情況，及時下發工單通知相關管理單位處理，同時該係統兼具COD、氨氮、硝氮、濁度、流量、水位等水質參數的監測功能（需選配相傳感器）。
 

二.2. 係統架構

係統由監測終端、傳輸網絡和智能監控平台三部分組成。具備實時監測、無線傳輸、實時展示、數據分析、曆史查詢、超標預警等功能，采用全數字網絡化平台管理，將前端數據利用無線通信終端，通過GPRS/4G/NB-IoT網絡傳回到監控中心，實現分布監控、集中控製和管理的功能。
 
圖 2.1 係統架構示意圖

二.3. 現場設備組成

圖2.1 井內安裝示意圖
管網水質流量在線監測係統由安裝輔材、水質傳感器、多普勒流量計和監控終端組成。
(1) 安裝輔材
安裝輔材包含監控終端安裝支架、防護桶、通訊線纜和鋼絲繩。
(2) 水質傳感器
COD傳感器、氨氮傳感器、硝氮傳感器和多普勒流量計等。
(3) 現場工況
管網在線監測係統：項目水質需要在清澈且能見度為良好的情況下安裝，如管道裏水呈現渾濁、黑色的現象會影響傳感器測得數據受到較大的誤差，由於氨氮、硝氮傳感器監測方法較為特殊，需要在電導率1000mg/L以內的水質安裝，如現場電導率過高的的情況下，不建議安裝氨氮、硝氮等離子傳感器。
    如果現場水質出現汙濁的情況下，現場工況無法監測氨氮、硝氮等參數，建議更換成監測PH、電導率、COD、濁度/懸浮物傳感器等設備。
(4) 監控終端
監控終端按照采集周期采集所有傳感器的數據；按照發送周期，上傳數據給平台，內置鋰電池，續航時間≥ 3 個月。

  水質在線監測係統