水环境智慧监测服务系统设计与实现

摘 要 随着经济的快速发展，人类活动对自然环境带来了较大的影响，水污染问题日益突出；加强水环境控制措施已成为当今环境治理过程中的重点内容。为实现水资源污染的自动化控制，设计出一集合了水资源自动监控、水质量监测以及污水处理监控等多项功能为一体的水环境智慧监控服务系统，希望在后期的水环境治理过程中发挥出一定的作用。

【关键词】水环境治理 水污染 智慧监测服务系统 设计

1 水环境监测服务系统的设计

以物联网技术为基础，应用高速可靠的网络交互技术，建设了集无线网络、传感器网络、有线网络等多种形式网络为一体的数据传输网络，成功实现了对水环境现场所感知数据传输及处理的网络化管理；实现了各个监测点的顺畅沟通，有效进行检测仪器的移动式部署。其中感知层对应了水环境污染监控因子的现场检测仪器等，而网络交互层与各种网络（有线及无线网络）相对应，基础支撑层的运营主要依靠后台的计算机系统，完成对各项监控数据的智能化处理，智慧应用层实现了水环境自动监控系统的各项具体业务。

2 污水处理监控设计

2.1 污水的排放控制

将企业的排污指标充到企业的IC卡中，按月进行，对企业的排污量实施计量控制，一旦企业排ย污指标用完，该系统将自动关闭排放口阀门，从而控制作用得以体现。排污系统结构图如图1所示。

该污水控制系统主要由中心监控管理系统和IC卡控制设备两大部分组成，其中IC卡监控设备主要采用了IC卡总量控制器、数据采集仪以及污水治理设ฃ备运行监控面板、自动留样仪、备用电源、液位仪等设备；而中心监控管理系统则主要包括了数据接收、存储、分析以及远程控制等子系统。

对于企业排污量的计算由现场设备负责完成，根据实际需要来进行对排污阀的控制，并将采集到的数据信息反馈到中心管理系统，再由监控管理吸引实施对企业排污量的具体分配和实时监控。

2.2 工况监控设计

在实时工况监控子系统的设计环节我们采用了实时数据库，从污水处理过程中完成对各个处理环节工艺参数以及水质变化数据的全面采集工作，并将排放口出水数据和过程参数进行相关性分析，对所采集数据是否正常进行自动化判断，一旦出现异常系统将自动预警。

2.3 水质监控

为实现排放达标以及避免环境污染事件的发生，因此水质监控子系统设计环节，对污水ร排放口£的水流量以及水质量等各项数据进行实时监控，同时该子系统的应用也可以完成对水源地水质的实时监控。

2.3.1 实时监测数据

对污水排放口采集到的各项数据、设备运行情况以及采样时间等各项参数采取以图表的形式进行动态显示，同时对于一些不正常操作进行自动报警；

2.3.2 实时视频监控

对排放口的监控录像进行实时播放，同时在时频播放过程中叠加显示该排放口的各项实时监测数据；

2.3.3 远程设备反控

该系统提供了针对数据采集设备以及污水排放口电动阀的远程反控功能，依据实际需要向设备发送相应的反控指令，成功实施对设备采样启动以及排污阀开关的控制。

3 WEB SEVICE 服务设计

3.1 WEB SEVICE服务

由WSDL所描述的WEB SEVICE服务及其相关函数、参数等因子，能够通过远程过程调用协议，完成对WEB SEVICE服务的调用，这种调用协议同平台是没有任何关系的，它能够适用于Windows、Linux，甚至在安卓平台都可使用；另外该协议还同编程语言无关，✉切实实现了其服务的互操作性。但是需要明确的是，在不同的服务系统中，所用的数据都可以在成功添加WEB SEVICE服务的基础上来有效的应用数据中心数据来实现相应的服务。

3.2 数据库的设计

监控系统采用了ORACLE数据库实现设计，并对水环境中的传感器进行了抽象化处理，数据松耦合特点得以实现，极大地便利了对数据的处理；根据设计得到的数据库静态描述图，接着又通过实例化将其形成了具体的数据表格，主要涵盖了7个表格，设备规格表，设备属性规格表，设备实例表，参数表，实例属性表，取值范围表，参数定义表。通过设计过程得到所需的数据表格，进而我们也就可以方便的查阅其表格内容；在数据库完成设计之后，数据库就可以通过WEB SEVICE服务端口成功的接入到云数据中心数据库中；对其实施的分布式处理，实现其接入过程的更便捷化和快速化。

4 结语

该智慧监测系统在检测体系方面成功实现了从最初的平面检测上升到了空间一体化的立体化监测；对于水质指标的监测也从单一化的化学指标监测逐渐发展当前的综合生物指标监测，从传统的质的监测发展到现在的量的监测，并实现了从点到面的发展，完成了对整个污水处理过程的实时监测，从而对于水质环境污染源和水环境质量的改善和提升以及对环境保护等多方面发挥出了重大作用。总之，该系统凭借其技术系统优势在未来发展过程中必将会得到广泛的应用。

参考文献

[2]廖玉霞.基于B/S模式的水环境监测系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[3]黎山峰，杨雷，孙建军.面向智慧社区的环境监测系统设计与实现[J].计算机测量与控制，2015，05：1785-1788.