基于大数据的水质集散化监测系统的研究.docx

??

?

??

基于大数据的水质集散化监测系统的研究

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

张泽鹏张云张志

摘?要：随着当今科技的发展，很多“大数据”的产物应运而生。在当今注重环境保护的国策下，做好水质监测工作并对水质监测系统进行转型显得更加重要。该系统将传统水质监测系统向快捷且精准的方向转化，同时构建大数据平台，采用集散化监测系统对不同地域的水质进行监测，并将所捕获的数据进行平台化的管理和分析，以提高水质监测工作的精准性和针对性。该文将对该装置的组成、构件特点、运行原理、实际应用及预期成果进行介绍，并从较为客观的角度评价该项目方案的可行性。

关键词：自主控制系统?光线检测?实时监测?大数据管理?集散化?移动式

中图分类号：X84??????????????????文献标识码：A?????????????文章编号：1672-3791（2019）04（b）-0011-02

近几年来，水环境遭到了严重破坏，在国家加强环境治理的政策下，水环境的治理工作变得尤为重要，而水质监测在水环境治理的工作中有着直接且关键性的作用。只有水质监测工作高效率且严谨地进行，我国水环境治理才能有时间和数据上的保证，我们的健康也能得到一定程度的保证。“基于大数据的水质集散化监测系统”的想法便由此而来。

不同于传统的水质监测系统，“基于大数据的水质集散化监测系统”利用了大数据技术和光线检测的方法，一定程度上提高了监测效率和精准度，移动式监测模式也减少了人力和时间的消耗，提高了系统的针对性。该文将就“基于大数据的水质集散化监测系统”的组成、工作原理、应用和预期成果进行简要介绍，以供参考。

1?系统的详细介绍

1.1系统的总体设计

系统由水漂浮平台、水监测支架两大部分组成，其中内部构造还包括第一光线监测模块、第二光线监测模块、定位模块、处理器模块、无线通信模块、抽水装置、水质监测模块部分。

1.2系统的构件及特点

1.2.1水漂浮平台

该平台通过锚链连接有锚，所述锚链缠绕在水漂浮平台上的卷筒上，其上还设置有卷筒转动驱动装置，以方便全方位移动进行监测。该平台为其他构件提供了在水上工作的漂浮条件和平台，有利于其他构件的固定和运作。

1.2.2水质监测支架

水质监测支架包括支撑柱和旋转杆，其中支撑柱竖直设置在水漂浮平台上，旋转杆的一端连接着支撑柱顶部，保证能够绕连接点进行万向旋转。其另一端设有第一光线检测模块，所述第一光线监测模块通过所述旋转杆的旋转进出水体。可见，该水质监测支架在整个系统中主要起固定和连接各个部件的作用。

1.2.3第一、第二光线监测模块

第一、第二光线监测模块运用了多通道数字光线传感器的性质，具有监测紫外光、可见光、红外光的能力，因此在直射阳光的监测环境下性能尤为卓越。其中第一光线监测模块与水质监测支架上的旋转杆相连，在旋转杆旋转时对水体内的水质进行监测。第二光线监测模块则位于水漂浮台上，设置于水体外，用于在外监测数据。这种光线监测模块不仅可以利用光线传播测量来提高监测效率，还在光谱监测范围内提高了测量的准确性。

1.2.4定位模块

定位模块主要运用了卫星监测系统，安装在水漂浮平台上，该模块运用GPS系统对水漂浮平台进行实时定位，并将定位信息以数据形式传送给操作人和处理器，以进行后期控制其他装置运行的操作。

1.2.5处理器模块

该处理模块用于接收第一、第二光线监测模块、水质检测模块的监测数据，对所接受数据进行系统分析和处理，并将所接收数据传输至其他装置，进行后期的控制和其他装置的运行。信息处理完毕后，处理器将根据定位模块的定位数据进行水区域的目标锁定，然后控制抽水装置的进行。該处理器模块可对所接受数据进行及时且针对性的反应。

1.2.6无线通信模块

无线通信模块主要利用互联网传输数据的快捷性和共享性，将处理器中所接收数据无线传输至其他装置中。一定程度上提高了信息传递的速度和便捷性。

1.2.7抽水装置和水质监测模块

该抽水装置设置在水漂浮平台上，用于抽取锁定区域内的水样，并将水体中的水注入水收集装置中，所述水收集装置内设有水质监测模块，将对水体中污染物的种类、各类污染物浓度及变化以及水质状况进行及时的监测，并将数据传送至处理器中进行处理和统计。

1.3系统的工作原理

（1）可移动式监测。

该系统设有水漂浮平台，所述水漂浮平台通过锚链连接有锚，所述锚链缠绕在所述水漂浮平台上的卷筒上，可通过该平台上所设置的卷筒转动驱动装置进行系统位置的移动，使得监测装置系统能在一定范围内自由移动，进行大范围水域的水体监测，省去了传统人工水质监测工作因监测环境受限而带来的麻烦。

（2）可自主运行系统。

设置在旋转杆进行水体内部数据监