基于物聯網的水環境在線監測系統的研發

數據處理系統主要包括水質安全監測系統軟件、數據處理和智能分析軟件，通過海量數據分析、計算，得出水質變化情況趨勢，并供用戶查詢使用。

最終用戶客戶端包括WEB查詢軟件、手機端web查詢軟件和數據庫軟件等，軟件功能主要有可打印輸出監控數據的日、月、季、年平均數據和日、月、季、年大小極值等，以及各種統計報告和監測圖表(曲線圖多軌跡圖、對比圖以及棒狀圖等)，并可將數據輸入中心數據庫以及上網。并可收集、儲存需要的監測數據，用于日后檢索。若檢測項目超標，系統將會有狀態信號顯示、并報警。實施水質自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，達到及時掌握水源的水質狀況、解決不同行政區域的有關水污染的事故糾紛、預警重大水質污染事故、監督控制制度落實、實現排放達標等目的。

3.3 流域水污染實時監控預警平臺構建技術

流域水污染實時監控預警平臺的構建技術主要研究對象如下：構建空間數據庫、存儲流域基礎地理數據、社會經濟數據、監測點空間數據、流域地形數據、流域數據等空間數據。

(1)構建數據倉庫，實現海量、實時觀察數據的有效存儲管理。具有基礎數據、監測點數據、實時監測數據的直觀顯示、查詢、輸出等功能。

(2)流域水質管理體系及業務模型研究。歸納水環境系統特征和水質管理體系，對此體系下的水質監測、預警和應急處理業務模型做系統研究。論述水質監測模型、探討預警框架體系、研究水質評價與預測模型、提出應急處理流程，并開展深入分析。

(3)應急處理協同關鍵技術研究。研究應急處理協同框架，探討信息集成、資源調度模型等信息化問題;從橫向和縱向角度闡述組織機構體系，對應急業務流程的構建開展分析，討論協同體制保障。

(4)水質監測與預警平臺功能體系研究。通過研究知識管理的內涵，從業務模型中提煉平臺功能體系，對數據特點、功能需求進行詳細分析。根據系統提供的信息，以及實時接收到的信息，進行資源的分配和相應的應對措施的制定，快速形成應急方案的決策過程，是應急處理的核心。

(5)水質監測與預警平臺總體架構和平臺實現研究。基于數據中心技術進行平臺總體設計，形成松耦合的柔性支撐平臺架構，著重解決異構數據集成、功能搭建與復用、協同處理等問題，為該平臺的快速構建和擴展提供良好的環境。

3.4 上位機軟件設計部分

3.4.1 功能控件

此次設計的上位機系統將以ARM芯片為核心，將利用觸摸屏、彩色液晶顯示屏、實時時鐘存儲器以及與RS485通信模塊結合，與下位機的監測裝置利用串行通信相連，實現串口調試、圖表顯示和數據的修改和存儲功能。應用窗體是基于Delphi來進行頁面設計與開發。

Delphi擁有一個可視化的集成開發環境(IDE)，采用面向對象的編程語言ObiectPascal和基于部件的開發結構框架。DelpHI它提供了500多個構件，利用這些構件，設計人員可以快速地構造出應用系統，也可根據自身需求設計系統。

3.4.2 界面設計

此次監測界面將分為兩個主界面：串口調試頁面和實時圖表界面。每個界面都將分為顯示窗口和控制按鈕面板兩部分，操作簡單、顯示直觀。

串口調試界面功能是調試串口的功能，用來接收下位機監測系統發送過來的數據報告，將數據進行處理，并且選擇所需有效數據將其在顯示界面中顯示，方便工作人員用以觀測和分析。

實時圖表界面效果將會非常明顯，可以極其精準地反映采集數據的變化走勢。

4 結束語

此次設計的水質在線自動監測系統，將會極大地提升水環境監測的可靠性、時效性，當出現水質污染事故時，系統可以及時掌握污染水體的發展范圍及趨勢，極大減少或避免損害下游居民生活及生產，為政府管理部門制定政策提供依據，同時也利于環保部門對水質環境的整治。