水质全流程在线监测预警系统的开发建设

·计算机技术·水质全流程在线监测预警系统的开发建设大农(北京市自来水集团，北京100031)摘要为了解决传统水质监测实时性差、未形成系统规模和统一标准、信息不对称等问题，北京市自来水集团利用现代物联网技术开发建设北京供水水质在线监测预警管理平台。该平台通过双网络数据采集链路，利用本地／远程i／o设备和GPRS网络实现数据的实时采集和存储，实现了自来水水质管理的设备物联化，平台智能化，管理扁平化，服务前置化。运行结果表明，该系统对保障水质安全、提高精细化管理水平、实现科学调度都给予有力支持，在“南水”切换过程中发挥了重要作用，在城市智慧供水开发建设方面取得了成功经验。关键词南水北调水质预警在线监测智慧供水0引言近年来，我国水污染问题日益突出，如何实时、精准、可靠地进行水质监测、预警已成为一个关系国计民生的重大问题。北京城市供水长期以来面临着水源多样，水质多变，水厂分散，管网复杂等困难。随着南水北调中线通水，外调水源与本地地下水、地表水混合使用对北京供水水质保障更增加了诸多不确定因素l1]，大量的水样采集和数据分析是传统的水质监测技术和管理难以应付的。随着计算机通信与网络技术的发展，许多应用现代信息技术手段建立的水质监测系统应运而生。把现代物联网技术应用于水质监测领域中，组成～套从取样、预处理、数据分析处理至结果发布的完整系统，从而实现对水质的在线自动监测，已成为一个重要的研究热点]。这种采用传感器技术、网络通信技术及其他相关学科知识建立的水质监{=910体系，具有监测节点系统规范、监测范围广、系统成本低、可靠性高以及对生态环境破坏小等优点。欧美和日本等发达国家，自20世纪6O年代以来就开始对河流、湖泊等地表水质实行自动在线监测。广泛应用微型传感器设备、嵌入式控制器设备等，实现水质样本自动获取、监测数据自动生成并能够通过无线或有线网络传输到控制中心服务器。监测以水质的综合指标为基础，包括水温、128给水排水Vo1．42No．42016pH、化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、总磷量等。我国虽然起步比较晚，但发展速度非常快，并已逐渐过渡到建立基于无线传感器及其他现代化科技的水质监测系统。在2008年北京奥运会之前，北京已经在主要水源和主要水厂的关键点设置了部分在线水质监测设备，但并未形成系统规模和统一标准，管理部门不能及时掌握水质准确数据，信息难以共享，很难真正实现“从源头到龙头”的监测及预警功能。面对如上机遇和挑战，2013年北京市自来水集团设立专项资金，开发建设北京供水水质在线监测预警系统。该系统是在集团主要水源，水厂进水、净水各工艺环节，水厂出水，管网节点，重点用户设置水质在线监测仪表，实时监测水质动态，并利用物联网技术将数据实时传输至集团调度中心和水质监测中心，在中心实现对大数据集中分析处理，从而实现对水质的实时监测，预警分析，工艺调整和供水调度。北京市自来水集团自主开发了该系统，经过18个月的努力终于在“南水”进京之前投入了使用。为北京顺利实现“南水”和本地水联合调度运行提供了技术保障，极大地提高了供水安全保障和科学调度指挥能力。1系统简介1．1平台设计的原则和监测指标结合北京供水现状和未来发展，平台开发基于信息技术和水质监测技术深度融合的原则，从