一、背景與挑戰(zhàn)

城市內(nèi)河作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其水質(zhì)狀況直接關(guān)系到城市居民的生活質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境的健康。隨著城市化進程的加速，各類生活污水、商業(yè)廢水等問題日益嚴重，給水域環(huán)境治理帶來了巨大壓力。傳統(tǒng)的內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測主要依賴人工定期采樣和實驗室分析，這種方式存在諸多弊端：

1、時效性差：人工采樣頻率低，無法實時反映水質(zhì)動態(tài)變化，難以及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)污染事件。

2、人力成本高：需要投入大量人力物力進行采樣、運輸和檢測，工作效率低下。

3、監(jiān)測范圍有限：難以實現(xiàn)對內(nèi)河全流域、多點位的全面監(jiān)測，容易遺漏污染點。

二、解決方案

為了實現(xiàn)對內(nèi)河水質(zhì)的實時、全面、準(zhǔn)確監(jiān)測，提升城市水環(huán)境管理水平，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建城市內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)勢在必行。對此，物通博聯(lián)提供基于工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的城市內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案。主要由以下幾個部分組成：

1、感知層：由分布在內(nèi)河不同位置的各類水質(zhì)監(jiān)測傳感器組成，如pH傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、化學(xué)需氧量（COD）傳感器等。這些傳感器實時采集內(nèi)河水質(zhì)的各項參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)。

2、傳輸層：以物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)為核心，負責(zé)將感知層采集到的數(shù)據(jù)通過4G/5G等通信方式傳輸至云端服務(wù)器。網(wǎng)關(guān)具備數(shù)據(jù)緩存和斷點續(xù)傳功能，在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時能夠暫存數(shù)據(jù)，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動補傳，確保數(shù)據(jù)的完整性。

3、平臺層：云端服務(wù)器搭建水質(zhì)監(jiān)測管理平臺，負責(zé)接收、存儲和管理來自網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。平臺實現(xiàn)水質(zhì)狀況的實時監(jiān)測、趨勢預(yù)測、異常報警等功能。同時，平臺還提供數(shù)據(jù)可視化界面，以直觀的圖表、地圖等形式展示內(nèi)河水質(zhì)信息，方便管理人員查看和決策。

三、實現(xiàn)功能

1、實時監(jiān)測：系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集內(nèi)河水質(zhì)的各項參數(shù)，并快速傳輸至云端平臺，實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測。用戶可隨時查看當(dāng)前內(nèi)河水質(zhì)的實時狀況，如pH值、溶解氧含量、濁度、污染物濃度等，及時掌握水質(zhì)變化動態(tài)。

2、數(shù)據(jù)存儲與管理：對采集到的大量水質(zhì)數(shù)據(jù)進行高效存儲和管理，建立完善的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)存儲采用冗余備份機制，確保數(shù)據(jù)安全可靠。同時，提供數(shù)據(jù)的分類查詢、統(tǒng)計分析等功能，方便用戶根據(jù)時間、地點、參數(shù)等條件對歷史數(shù)據(jù)進行檢索和分析。

3、異常報警：系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的水質(zhì)指標(biāo)閾值，對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比對分析。當(dāng)水質(zhì)參數(shù)超出正常范圍時，系統(tǒng)立即自動觸發(fā)報警機制，通過短信、郵件、微信等多種方式向相關(guān)管理人員發(fā)送報警信息，提醒及時采取措施應(yīng)對污染事件，降低環(huán)境污染風(fēng)險。

4、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測：利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，對長期積累的水質(zhì)數(shù)據(jù)進行深度挖掘，分析內(nèi)河水質(zhì)的變化趨勢、季節(jié)特征以及與周邊環(huán)境因素的相關(guān)性。通過建立水質(zhì)預(yù)測模型，提前預(yù)測水質(zhì)變化情況，為水環(huán)境管理部門提供決策依據(jù)，實現(xiàn)科學(xué)治水、精準(zhǔn)施策。

5、可視化展示：水質(zhì)監(jiān)測管理平臺提供直觀、豐富的可視化界面，通過地圖、圖表、曲線等多種形式展示內(nèi)河水質(zhì)信息。在電子地圖上實時標(biāo)注各監(jiān)測點位的位置及水質(zhì)狀況，以不同顏色標(biāo)識水質(zhì)優(yōu)劣程度，讓管理人員一目了然地掌握內(nèi)河整體水質(zhì)分布情況。

審核編輯 黃宇