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海洋環境監測物聯網管控解決方案

海洋占地球表面積71%,是人類今後發展的重要資源。我國海岸線長度超過1.8萬公裏,海洋國土面積近300萬平方公裏,其中蘊涵的生物、礦産、能源資源極爲豐富。
  目前,海洋環境汙染日趨嚴重,每年有大量的重金屬、有機物質、營養鹽和放射性廢物進入海洋。除此之外還有工業廢水的熱汙染以及其他固體物質對海洋的汙染。雖然海洋有自淨能力,但是海洋環境的惡化卻在不斷地加劇。因此,保護海洋環境已成爲各海洋國家的共識而保護海洋環境的重要環節就是海洋環境的監測。
  山東最新网上正规赌场官网儀表有限公司海洋環境監測系統是專爲近海海洋水質監測應用開發的監測系統。監測指標:硝態氮、化學需氧量、pH、溫度、溶解氧、水中油、葉綠素、鹽度、懸浮物濃度等。
本系統設計參考標准:
HJT82-2001 近岸海域环境功能区划分技术规范
GB17378-2007 海洋监测规范
GB3097-1997 海水水质标准
HY/T143-2011小型海洋環境監測浮標



海洋環境監測系統架構圖



最新网上正规赌场官网海洋环境监测系统是典型物联网五层架构。其中监测层,主要用于收集海洋环境的水文、气象、物理、化学、生物、生态环境、视频数据,并通无线传输系统将数据汇总至海洋环境监测数据中心。 系统硬件由监测平台(监测浮标、海洋水文监测站、海洋岸基监测站、海洋监测船)、无线远程数据传输链路和数据中心服务器组成。系统软件由海洋环境监测数据库系统及视频存储与管理系统组成。

1.監測平台

監測平台部署于浮標上,由供電系統、采集及通訊系統、水質傳感器組等部分組成。
  浮標采用1.5~2米小型浮漂,外殼爲船用鋼,內部浮力填充,外部噴塗聚脲。浮標上部安裝支架用于搭載太陽能板、天線平台及避雷針、雷達反射器等附件,內部安裝有儀表倉用于容納采集和通信系統及蓄電池,以及貫通的傳感器井用于安裝固定各參數傳感器組。浮標還包含錨鏈等系泊附件。

監測平台系統圖:

1.1水質傳感器組

水質傳感器組包括水溫、pH、鹽度、溶氧、葉綠素、水中油和全光譜多參數傳感器等傳感器。水質傳感器組分組放置、固定在浮標本體的兩個或四個傳感器井中並浸入海面下,水質傳感器組通過電纜和儀表倉內的采集和通訊系統連接。傳感器組不采用化學試劑,可在水下長期布署和使用,維護周期不小于1個月。

1.2采集及通訊系統

采集及通訊系統安裝在儀表艙內,由采集模塊、無線通訊模塊和北鬥模塊組成。傳感器組電纜接入采集模塊,采集模塊完成對水質各參數的采集、計算、存儲,並把數據通過無線模塊發送到後台管理數據庫。采集模塊同時獲取北鬥模塊的地理位置、方向和速度信息,通過無線模塊發送到後台管理數據庫。
  采集模塊還監測太陽能板和太陽能專用電池的狀態,發送到後台用于對供電系統進行在線監測。
  采集模塊具有對自身和傳感器組進行自診斷功能,並把信息發送給後台軟件,實現監測系統健康狀態的在線監測。
  爲方便維護,采集及通訊系統現場配置有一塊7寸大屏幕觸摸屏,在維護時打開,便于調試,同時,也提供基于便攜式筆記本機的維護軟件用于現場維護。



技術數據:

項目

參數

備注

監測通道

8個

可擴展至16個

人機界面

7寸觸摸屏

 

維護軟件

支持Window

 

接口

RS485

 

通訊規約

MODBUS

 

無線通訊模式

GPRS

 

定位模式

北鬥


1.3供電系統

系統配備四組太陽能電池板,以及太陽能專用膠體電池,用于保持系統的供電。蓄電池系統可確保系統無日照72小時供電。太陽能板安裝在浮漂上部支架上,蓄電池置于儀表倉中。采集和通訊對供電系統的狀態進行監測並上報。


技術數據:

項目

參數

備注

太陽能板容量

12VDC,120W

 

蓄電池

12VDC,100Ah

太陽能專用膠體電池

電源管理器

12/24VDC,20A



2.數據中心

針對海洋環境監測的需求,最新网上正规赌场官网海洋環境監測系統數據庫包含下列部分:
· 环境实时数据库
· 环境历史数据库
· 监测平台数据库



系統安裝與運行方案

1.安裝平台

本系統的監測平台利用海面配備通信與供電浮標,在陸地上進行裝配和調試後,由布放船只安裝于監測點。模塊在陸地裝配測試完成後,由施工船只在目標海域進行組裝。此時施工船只應具備2噸以上的吊裝能力。
  系統采用抗風浪設計,可抵禦12級風浪。每套系統的安裝時間視實際天氣水文條件、施工位置和施工量而定,一般需要3-5天。
  本項目拟在四个监测区域共部署4套水下监测系统,视频数据通过近距无线传输系统传往远距无线传输系统,作为其它监测点的中继站,将所有摄像机的视频数据和水质数据发送到陆上监控数据中心。


2.組裝調試過程

監測平台各模塊在部署前已進行單獨測試和聯網調試,部署到位後,先進行供電系統測試,然後建立遠程通訊並測試帶寬,隨後逐一接入水質傳感器、攝像機與照明燈並完成分項調試。監測平台測試一周後,岸上中控室確認調試數據庫內各數據正常,即可接入在線系統,並網運行。

3.日常維護

維護內容含硬件和軟件兩部分,硬件維護內容包括:
· 传感器清洁与校准。周期约1-2个月。
· 摄像机与照明灯清洁。周期约3-6个月。
· 太阳能清洁与维护。周期约3个月。
· 平台/检查与维护。周期约1个月。
· 服务器/机房维护。周期约1个月。
軟件維護內容包括:
· 软件错误补丁
· 操作系统补丁
· 数据库整理
· 服务模块日志清理
· 安全日志检查
軟件維護周期視系統數據量和訪問量而定,約2周-1個月一次。

一、系統優勢

最新网上正规赌场官网針對海洋環境的監控需求設計,旨在將我國的海洋環境監測與管理帶入信息化時代,確保海洋環境的生態及經濟效益的可持續發展,真正形成藍色海洋。相對于傳統的海洋環境監測系統,本系統的優勢在于:
· 立体多源监测(可控深度的数据采集,视频信息的加入)
· 无线高速传输(实时图像,密集数据)
· 传感器网络(智能化预处理,高效带宽利用)
· 灵活模块(国产进口设备可选,成本可控,规模可控)
· 信息融合(不同来源、不同类型、不同尺度的数据融合为更具有评估意义的结论数据)
· 自主知识产权(核心软硬件自主研发)
· 形成体系标准(接口、协议、结构、质量标准化)
· 产学研合作团队(大数据及其应用)
  本系統的最終目標是建設天地海一體化的海洋環境立體監測體系,實現監控數據支撐下的生態化,可控化現代海洋環境,進而將海洋環境變成爲真正藍色海洋。