一、概述
1.1、产品简介
水质监测系统是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的采集系统。它在工农业生产、旅游、城市环境监测和其它专业领域都有广泛的用途。
水质监测系统具体由水质传感器、数据采集仪、通讯系统、供电系统、整体支架、水质监测平台六部分组成。可同时监测水温、PH、溶解氧、电导率、氨氮、浊度、COD、叶绿素等诸多水质要素。数据采集仪具有数据采集、实时时钟、数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。
系统内置大容量FLASH存储芯片；多种通讯接口可以很方便的与计算机建立有线通讯连接，若选配GPRS无线通讯模块还可实现设备与计算机监控中心的远程无线连接。
1.2、产品功能
1.3、产品优点
❶可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守
❷完善的防雷击、抗干扰等保护措施
❸硬件和软件均采用模块组合式开放性设计，可灵活组合使用
❹通讯方式可根据传输距离来按需要选配，为方案提供最高的性价比
❺监测要素可按实际需求选配，模块化设计极大的方便了后期设备的调试和升级
二、设计原理
系统提供灵活的设置，可兼容国内外各种传感设备，进行数据采集与处理，在保证功能的前提下，可以最大限度降低系统成本。
系统使用人员范围广，使用人员的计算机水平层次不一，很多地方缺少计算机专业人员，该系统做到操作简便，维护简单，易学易懂。
硬件设计时具备操作与安全保护机制，最大限度减小用户误操作导致的错误或损失。采用可靠稳定的数据传输系统，采集中心以查询方式主动调取采集器数据，具备心跳机制，断线重连机制等，保证各项性能可以长时间稳定运行。
系统的用户根据业务的需要，具有不同的安全级别及操作权限，系统能充分发挥操作系统、数据库、应用软件三层安全保证措施，以保证数据的安全性。
采用封装技巧，建立稳定的底层工具，核心技术文档随系统发布等手段，使具有基本技术水平的系统维护人员可以在一定程度上对系统进行较复杂的维护及一般性扩充。
采用无污染优化的电源管理设备，可控的系统功耗。高效节能，以较小的太阳能电源系统即可实现应有功能。
三、产品清单
根据客户需求及项目需要，整体配置如下：
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名称 |
参数 |
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溶解氧传感器（含水温） |
测量范围：0-19.99mg/l；测量精度：±3%F.S；分辨率：≤0.01mg/l；水温量程：0-80℃；分辨率：≤0.1℃；精度：±0.5℃ |
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PH值传感器 |
量程：0-14,分辨率：0.01，精度：±0.1 |
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浊度传感器 |
量程：0-3000NTU,分辨率：0.1NTU，精度：±5% |
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ORP传感器 |
量程：-2000mv-2000mv, |
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电导率传感器 |
量程：0-5000us/cm,分辨率：1us/cm，精度：±5% |
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叶绿素传感器 |
量程：0-400ug/L，分辨率：0.01ug/L |
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数据采仪集 （4G传输） |
多通道数据采集，液晶屏幕显示，带232和485接口，LCD背光，进行数据采集、存储、及显示；供电方式：220V交流/12V直流并存 |
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金属防护箱 |
野外防护箱，防湿防潮，内置隔板，外置锁具，内装采集仪，蓄电池，太阳能控制器等 |
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监测站站支架 |
3米金属喷漆式支架结构，钢质材料设计，牢靠稳固，带防风拉锁，外观美观 |
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浮球 |
放置水质传感器 |
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太阳能供电系统 |
太阳能电池板100W 1块；太阳能板支撑架 1套；蓄电池65AH 1个； 太阳能控制器1套； |
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防雷装置 |
避雷针1根，避雷线及附件、避雷角钢 |
3.1、采集仪
数据采集器是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的采集器。具有数据采集、实时时钟、数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能，操作简单可靠可以根据用户的需求很方便的与计算机建立有线（RS485、RS232、USB等）、无线通讯（GPRS、WIFI、LAN、Zigbee等）连接。开放式通讯协议，方便用户实现系统集成或二次开发。
本数据采集仪具有技术先进、操作简单、测量精度高、运行可靠、功能全面等特点，在水文、工农业生产、旅游、城市环境监测和其它专业领域都有广泛的用途。
内核：ARM32位Cortex-M3CPU
系统时钟：高可达72MHz
指令执行速度：1.25Dmips/MHz
采样频率：0.5s/次
抗干扰：输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强
稳定性：具有看门狗电路，自动复位功能，保证系统稳定运行
存储功能：FLASH存储容量4Mbits（每1小时存储一次，可存储1.6年），同时可扩展至32Mbit.并可扩展USB存储接口1个，实现U盘存储；
功能要求：智能采集、转发、存储，具有自动、人工召测功能。
传感器通道：模拟/计数通道：16路，可再扩展16路数字I/O通道，用于各种外接扩展功能.模拟量A/D转换精度：12位，频率量采用16位高速计数器进行采集，输入信号频率高达1MHz.
供电显示：宽电压输入：8V~40V
环境温度：-30~85℃
功耗：整机功耗不大于2W
ID设置：支持网络ID号设置，明确设备网络地址；
显示形式：192*64全点阵液晶显示，可以显示12*4个汉字，整体界面清晰美观；可扩展LED显示屏进行丰富显示；同时支持实时时钟及时间校准功能
数据存储：掉电采用电池供电数据保护，设置的参数以及历史数据可在掉电时保存
通讯功能：具有三路RS232/RS485/USB通信接口，可进行RS232/RS485/USB通信；并可扩展CAN总线通信接口1个；
远程升级：支持远程应用程序更新：采集仪程序更改、升级，无需返厂，通过计算机软件，即可对采集仪进行远程程序更新，支持现场和远程对设备进行各项参数设置或读取的编程操作
通讯协议：支持tcp/udp通讯方式，通讯支持XDJ、标准MODBUS协议，双协议切换功能，方便用户实现上位机软件二次编程。
控制功能：
1、智能化多路继电器触点输出；
2、支持16路传感器接入，支持16路可软件配置继电器输出接口，可以控制多个后端设备，核心部件采用高性能工业微处理器为主控CPU，内置大容量数据存储器。便携式防震结构，工业控制标准设计，适合在恶劣环境中使用；
3.2、传感器
3.2.1、浊度传感器
水质浊度传感器将光纤技术与传感器完美的结合在一起，使传感器具有更出色的重复性和稳定性，不易受到环境光的影响。配合传感器的自动清洁刷可有效消除气泡、减少沾污对测量的影响使维护周期更长，长期在线使用也能保持极佳的稳定性。具备以下特点：
广泛用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐水位等水质监测领域。
技术参数
原理：红外法
接口：支持RS-485，MODBUS协议
量程及分辨率：0-1000NTU,0.01NTU
温度范围：0~50℃
防水等级：IP68
电源：DC +5/12V
材料：316/POM
尺寸：Φ28x168mm
3.2.2、溶解氧传感器
荧光法溶解氧传感器采用新一代荧光寿命技术，由我公司自主研发高性能的荧光材料。不消耗氧，无流速限制，无需电解液，免于维护和校准，不受硫化氢干扰，具有出色的稳定性。内置温度传感器，自动温度补偿。RS485输出，无需控制器也能输出。具备以下特点：
技术参数
测量范围：0-19.99mg/l
测量精度：±3%F.S
分辨率：≤0.01mg/l
水温量程：0-80℃
分辨率：≤0.1℃
精度：±0.5℃
防护等级：IP68
3.2.3、PH值传感器
新一代PH值传感器，很好的解决了传统DJ需配备专业显示仪表、标定繁琐、集成难度大、功耗大、价格昂贵、携带困难等缺点。
◆新款土PH值传感器，真正实现DJ在线实时监测；
◆采用国际最先进的固体电介质和大面积聚四氟乙烯液接界，不易堵塞，免维护；
◆集成度高、体积小、功耗低、携带方便；
◆真正实现低成本、低价格、高性能；
◆集成度高、寿命长、便利性、高可靠性；
◆操作简单、可实现远程一键标定；
◆支持二次开发；
◆电极采用优质低噪声电缆线，可使信号输出长度达20米以上无干扰。
本产品可广泛适用于农业灌溉、花卉园艺、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。
技术参数
测量原理：电极法
量程：0~14PH；
分辨率：0.01PH；
精度：≤0.1PH
零点电位：7.00±0.25
壳体材质：PC，PBT防腐
液接界：聚四氟乙烯
温度范围：0-50℃
3.2.4水质叶绿素传感器
产品简介
荧光法：叶绿素传感器采用采用荧光法对水中叶绿素A浓度进行测量，根据叶绿素A的光谱吸收特征，通过高能LED光源照射水体，激发水体中的叶绿素A产生特定波长的荧光，测量水中叶绿素A浓度。
技术参数
接口：支持RS-485，MODBUS协议
量程：0-400ug/L
分辨率：0.01ug/L
准确度:±5%FS
温度范围：0~50℃
外壳：IP防护等级 IP68
电源：DC12V
3.2.5水质ORP传感器
产品简介
电极法：ORP传感器将待测液体离子活性作为两根电极之间产生的电位差，参比电极电位恒定不变。根据能斯特方程，测量工作电极与参比电极之间的电位差MV,ORP 英文Oxidation-Reduction，中文氧化还原电位，它表征水体氧化性或还原性的相对程度。
技术参数
检测原理：电极法；
量程：-2000mv-2000mv；
分辨率：1mv
温度范围：0-50℃
防水等级：IP68
3.2.6电导率传感器
产品简介
饮用水/地表水/各种供水/工业水处理
信号输出：RS-485（Modbus/RTU协议）
方便连接到PLC、DCS、工业控制计算机、通用控制器
浸入式安装，带3/4NPT管螺纹，便于沉入式安装或安装在管道和罐体。
IP68防护等级。
技术参数
接口支持：RS-485，MODBUS协议
量程：0-20000us/cm
分辨率：1us/cm
准确度：±3%FS
外壳材质：PC，PBT防腐
电源：DC12V
3.2.7.蓝绿藻传感器
1.测量原理
荧光法：蓝绿藻传感器采用通过测量蓝藻体内藻青蛋白（phycocyanin）和衍生的藻蓝蛋白（蓝藻是可产生大量藻青蛋白和藻蓝蛋白的藻类）在高能LED激发下释放出的荧光能量来计算蓝藻的含量。
技术参数
原理：荧光法
接口：支持：RS-485，MODBUS协议
量程：0-100ug/L
分辨率：0.01ug/L
温度范围：0~50℃
防水等级：IP68
电源：DC 12V
材料：316/POM
尺寸：Φ28x240mm
3.3安装图片
安装支架根据现场实际环境，柜体里安装传感器及主机，传感器之间通过管路及流通槽连接，外部水中放置采样泵，定时采样测试。
