ایستگاه نظارت بر کیفیت آب بویه چگونه کار می کند؟

راهنمای تفکیک فنی و انتخاب برای تیم های تدارکات

الف ایستگاه پایش کیفیت آب نوع شناور یک دستگاه نظارت برخط بدون سرنشین است که روی سطح آب شناور است و حمل می کند. سنسور کیفیت آب چند پارامتری ، و داده ها را از راه دور انتقال می دهد. این مدل سنتی و عقب مانده نمونه برداری دستی قایق و تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی را به حالت بیدرنگ نظارت آنلاین مداوم 24/7 با گزارش داده در سطح دقیقه ارتقا می دهد.

برای تیم های تدارکات، ارزش اصلی آن به سه امتیاز کاهش می یابد:

• تراکم داده 10-100× بیشتر - گشت و گذار با کیفیت آب دیگر از دست نمی رود.

• اندازه‌گیری چند پارامتری همزمان - یک شناور شاخص‌های معمول فیزیکی-شیمیایی، مواد مغذی و زیست‌محیطی را به طور همزمان پوشش می‌دهد.

• عملیات بدون مراقبت - یک استقرار منفرد برای بیش از 15 روز حتی در هوای بارانی مداوم باقی می ماند.

1. نمای کلی سیستم: شش ماژول هسته (با مشخصات سخت افزاری)

با استفاده از یک شناور فیزیکی نماینده به عنوان مثال، در اینجا شش ماژول اصلی و مشخصات واقعی آنها که باید در حین خرید در نظر گرفته شوند آورده شده است:

ماژول	هسته عملکرد	مشخصات سخت افزاری
بدنه و ساختار شناور	پایه سطح آب؛ چیدمان محفظه داخلی	پلی اتیلن LLDPE؛ قطر 560 × 700 میلی متر; توسط طناب لنگر انداختن
واحد سنسور	درک زیر آب از پارامترهای کیفیت آب	اندازه گیری pH، رسانایی، اکسیژن محلول، کدورت، مواد جامد معلق، COD، نیتروژن آمونیاکی، ORP، فلوراید، کلرید، نیترات، شفافیت، کلروفیل، سیانوباکتری ها (جلبک آبی-سبز)، غلظت لجن، غلظت لجن در کل روغن در 16 متر
واحد کسب RTU	تبدیل سیگنال، کالیبراسیون، ذخیره محلی	پروتکل استاندارد Modbus-RTU master-slave. پشتیبانی از HJ212-2017. ذخیره سازی محلی قابل مشاهده و صادرات است
واحد ارتباطات و انتقال	بازگشت داده ها	انتقال DTU + موقعیت یابی GPS. فاصله آپلود پیش‌فرض 30 دقیقه، قابل تنظیم 5 تا 1440 دقیقه
سیستم قدرت	تامین انرژی خودکفا	بسته باتری لیتیومی 40 Ah @ 12 VDC + پنل خورشیدی 20 وات × 2 (مجموع 40 وات)
پلتفرم ابری هوشمند	داشبورد، هشدارها، ادغام	نظارت بر باتری (نرم افزار ولتاژ باتری را برای قضاوت O&M می خواند)، نظارت بر وضعیت حسگر، از یکپارچه سازی پروتکل سفارشی پشتیبانی می کند

توجه: این شناور از طراحی مستقل مدولار استفاده می کند - ماژول های برق خورشیدی، باتری، کنترل و انتقال داده جدا هستند، بنابراین یک ماژول معیوب را می توان به صورت جداگانه در طول تعمیر و نگهداری بدون از بین بردن کل واحد تعویض کرد.

2. Core Workflow: The Full Journey of One Data Point

این بخش مستقیماً به 'چگونه کار می‌کند' پاسخ می‌دهد. بعد از این چهار مرحله، به طور کامل متوجه خواهید شد که چگونه یک خوانش کیفیت آب از کاوشگر زیر آب به داشبورد پلت فرم ابری منتقل می‌شود.

مرحله 1: حسگر حسگر

براکت کاوشگر زیر آب شناور 16 حسگر را در عمق تعیین شده زیر سطح ثابت می کند - از جمله الکترود شیشه ای pH، کاوشگر رسانایی، اکسیژن محلول در فلورسانس، کدورت نوری، پروب طیفی COD، پروب الکتروشیمیایی آمونیاک نیتروژن، ORP (پتانسیل ردوکس / نیتراک فلوریدز، الکتریسیته اکسید/نیتراک فلوریدز) کاوشگر فلورسانس کلروفیل / سیانوباکتری، پروب شفافیت، پروب نوری با غلظت لجن، و پروب UV روغن در آب. فاصله اندازه گیری پیش فرض 30 دقیقه (قابل تنظیم 5-1440 دقیقه) است. قبل از هر اندازه گیری، دستگاه خود تمیز شونده به طور خودکار رسوب زیستی را از سطوح پروب حذف می کند.

مرحله 2: اکتساب و پردازش RTU

ماژول کنترل (RTU) در داخل محفظه هر سنسور را به نوبه خود در چرخه تنظیم شده بیدار می کند، داده های خام را از طریق پروتکل Modbus-RTU می خواند، و - پس از نمونه برداری AD، جبران دما، و اصلاح دریفت صفر - داده ها را با برچسب زمانی، مختصات GPS، شناسه دستگاه، ولتاژ باتری و وضعیت سنسور برچسب گذاری می کند، سپس آن را در حافظه پنهان محلی Flash ذخیره می کند.

مرحله 3: ارتباطات و انتقال

ماژول انتقال DTU و ماژول موقعیت یابی GPS با هم کار می کنند تا قاب داده های بسته بندی شده را از طریق یک پیوند بی سیم به ابر ارسال کنند. DTU (واحد انتقال داده) یک واحد انتقال بی سیم همه منظوره است که 4G / 5G / NB-IoT / را می پذیرد. سیم کارت های LoRaWAN IoT; تیم های تدارکاتی می توانند به طور انعطاف پذیر حالت ارتباط را بر اساس پوشش سیگنال در محل استقرار انتخاب کنند. پروتکل ارتباطی با پروتکل Modbus-RTU master-slave و استاندارد محیطی HJ212-2017 سازگار است و می توان آن را سفارشی کرد.

مرحله 4: نمایش پلت فرم ابری

به محض ورود به فضای ابری، یک خط لوله خودکار داده ها را پردازش می کند: یک پایگاه داده سری زمانی با شناسه دستگاه + مهر زمانی ذخیره می شود و موارد پرت را فیلتر می کند. داشبورد بلادرنگ نقشه سایت، منحنی های پارامتر، ولتاژ باتری و وضعیت سنسور را نشان می دهد. هشدارهای آستانه (به عنوان مثال، کاهش اکسیژن محلول به زیر 4 میلی گرم در لیتر، یا کلروفیل بیش از 20 میکروگرم در لیتر که باعث هشدار سیانوباکتری می شود) اعلان های فشاری. APIهای باز از ادغام با پلتفرم اینترنت اشیا موجود مشتری پشتیبانی می کنند. کارکنان O&M همچنین می توانند ولتاژ باتری را از راه دور بخوانند تا استقامت باقی مانده را پیش بینی کنند.

3. سه پادمان برای عملیات مستمر

3.1 قدرت: 15+ روز در حالت آماده به کار از طریق باران مداوم

این شناور از یک بسته باتری لیتیومی 40 Ah @ 12 VDC + پنل خورشیدی 20 وات × 2 (در مجموع 40 وات) استفاده می کند. در فاصله اندازه گیری پیش فرض 30 دقیقه ای، بیش از 15 روز در هوای بارانی مداوم اجرا می شود. استراتژی کلیدی انرژی: سنسورها از پنجره‌های اندازه‌گیری بیرونی خاموش می‌شوند، در حالی که ماژول کنترل در حالت آماده به کار می‌باشد. فاصله بارگذاری را می توان در صورت تقاضا افزایش داد (مثلاً تا 60 دقیقه یا حتی 1440 دقیقه زمانی که کیفیت آب ثابت است)، باعث صرفه جویی بیشتر در انرژی و کاهش هزینه های ارتباطی-داده می شود.

3.2 استقرار و تثبیت: مهار کردن با طناب

این شناور از مهار طناب پهلوگیری استفاده می کند: در هنگام استقرار، لنگر به پایین فرو می رود و شناور از طریق طناب به موقعیت از پیش تعیین شده متصل می شود. در مقایسه با لنگرهای چند نقطه ای پیچیده، لنگر بند طناب پهلوگیری سریعتر و هزینه کمتری نصب می شود و برای دریاچه ها، مخازن و استخرهای آبزی پروری نزدیک به ساحل مناسب است.

3.3 نگهداری ضد رسوب و طراحی مدولار

روش	پروب های قابل اجرا	نکات
برف پاک کن مکانیکی	نوری (کدورت، کلروفیل، سیانوباکتری، غلظت لجن)	رسوب سطح را قبل از هر اندازه گیری بطور خودکار تمیز می کند
تمیز کردن اولتراسونیک	الکتروشیمیایی (pH، DO، ORP)	لرزش فرکانس بالا رسوب را از بین می برد، بدون مواد مصرفی
بازرسی دوره ای در محل	همه سنسورها	هر 3 تا 6 ماه یکبار؛ کالیبراسیون در محل و جایگزینی مواد مصرفی

طراحی مستقل ماژولار مزیت اصلی O&M این دستگاه است: چهار ماژول - انرژی خورشیدی، باتری، کنترل و انتقال داده - مستقل هستند و هر کدام دارای درب محفظه و کانکتورهای خاص خود هستند. هنگامی که یک ماژول از کار می افتد، می توان آن را به تنهایی در کمتر از 15 دقیقه تعویض کرد، بدون نیاز به از بین بردن بدنه شناور و هیچ ضربه ای به ماژول های دیگر.

4. راهنمای انتخاب: شناور در مقابل

معیار شناور	در قطب	نصب شده در قطب
سازگاری با عمق آب	نامحدود	معمولا زیر 5 متر
مشخصه داده	اندازه گیری لایه سطحی (0.5-1.5 متر)	چندین لایه را اندازه گیری می کند
سختی تعمیر و نگهداری	دسترسی قایق به سایت مورد نیاز است	از ساحل نگهداری می شود
سختی تایید	بایگانی امور آب، 1-2 هفته	مجوز آب سازه، 1-2 ماه
سناریوهای مناسب	دریاچه ها، نزدیک ساحل، مخازن، حوضچه های آبزی پروری	خروجی های تخلیه ساحلی، آبگیر گیاه

توصیه سناریویی: برای آب آزاد، آن را ترجیح دهید ایستگاه از نوع شناور (هزینه پایه شمع به شدت با عمق افزایش می یابد، بنابراین بویه مقرون به صرفه است). برای مقاطع ثابت ساحل، ترجیح دهید ایستگاه نصب شده روی قطب (برق اصلی + تعمیر و نگهداری راحت ساحل)؛ برای استخرهای آبزی پروری یا استخرهای کوچک، شناور را انتخاب کنید (بدون ساخت، استقرار و استفاده). برای نیازهای داده چند لایه، از محلول ترکیبی روی قطب + شناور استفاده کنید. برای یک طرح کامل استقرار، به ما مراجعه کنید راه حل نظارت بر کیفیت آب.

5. سوالات متداول

Q1: این شناور چه پارامترهایی را می تواند اندازه گیری کند؟ 16 پارامتر در هر مشخصات سخت افزاری: pH، رسانایی، اکسیژن محلول، کدورت، جامدات معلق، COD، نیتروژن آمونیاکی، ORP، فلوراید، کلرید، نیترات، شفافیت، کلروفیل، سیانوباکتری ها نیازهای پروژه
~!phoenix_var244_1!~

Q2: چرا فاصله بارگذاری باید قابل تنظیم باشد؟
پیش‌فرض 30 دقیقه، قابل تنظیم از 5 تا 1440 دقیقه. کوتاه‌تر (مثلاً 5 دقیقه) برای سناریوهای با چگالی بالا مانند دوره‌های شکوفایی جلبک یا نظارت بر تخلیه خروجی مناسب است. طولانی تر (1440 دقیقه = یک بار در روز) برای نظارت طولانی مدت روند مناسب است و به میزان زیادی در مصرف انرژی و هزینه های ارتباطی صرفه جویی می کند.

Q3: پروتکل HJ212-2017 چیست و چرا از آن پشتیبانی می کند؟
HJ212-2017 استاندارد انتقال داده برای سیستم‌های پایش آنلاین منبع آلودگی (نظارت) است که توسط وزارت اکولوژی و محیط‌زیست صادر شده است - «زبان مشترک» اینترنت اشیا زیست‌محیطی چین. اگر داده ها باید به شبکه های محلی نظارت بر محیط زیست / محیط زیست یا پلت فرم های مدیریت یکپارچه استانی متصل شوند، پشتیبانی HJ212 اجباری است. برای پروژه هایی که شامل یکپارچه سازی محیطی با پلتفرم نیستند، Modbus-RTU نیازهای معمولی PLC / SCADA را برآورده می کند.

Q4: آیا LLDPE در برابر UV مقاوم است؟
LLDPE (پلی اتیلن خطی با چگالی کم) استحکام پارگی و مقاومت در برابر استرس محیطی در برابر ترک را نسبت به HDPE استاندارد و در عین حال سبک‌تر است. بویه LLDPE معمولاً تثبیت کننده های کربن سیاه یا UV را اضافه می کند که 8 تا 10 سال در خارج از منزل و زیر نور مستقیم خورشید بدون شکنندگی دوام می آورد.

Q5: طراحی مستقل مدولار چگونه به نگهداری کمک می کند؟
چهار ماژول مستقل هستند و هر کدام دارای درب محفظه و کانکتورهای مخصوص به خود هستند. در محل، مهر و موم ضد آب در مربوطه را باز کنید و کانکتور را جدا کنید تا ماژول معیوب به تنهایی جایگزین شود - به طور متوسط ​​کمتر از 15 دقیقه، بدون برچیدن بدنه، بدون ضربه به ماژول های دیگر.

Q6: هزینه O&M سالانه یک شناور چقدر است؟
هزینه ارتباط (NB-IoT یا 4G IoT SIM) حدود 300-800 ین در سال؛ O&M سالانه (بازرسی، کالیبراسیون سنسور، جایگزینی مواد مصرفی) حدود 5 تا 10 درصد از ارزش دستگاه.

درخواست یک نقل قول

آیا یک ایستگاه پایش کیفیت آب از نوع شناور را برای پروژه خود ارزیابی می کنید؟ با تیم ما تماس بگیرید . برای مشخصات، زمان سرب و قیمت مناسب