สถานีตรวจสอบคุณภาพน้ำทุ่นทำงานอย่างไร

คู่มือรายละเอียดทางเทคนิคและการคัดเลือกสำหรับทีมจัดซื้อจัดจ้าง

ก สถานีตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบทุ่น เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์ไร้คนขับที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ เซ็นเซอร์คุณภาพน้ำหลายพารามิเตอร์ และส่งข้อมูลจากระยะไกล โดยจะอัปเกรดรูปแบบเดิมที่ล้าหลังของการสุ่มตัวอย่างเรือด้วยตนเองและการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการให้เป็นโหมดเรียลไทม์ของการตรวจสอบออนไลน์อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน พร้อมการรายงานข้อมูลระดับนาที

สำหรับทีมจัดซื้อจัดจ้าง คุณค่าหลักจะลดลงเหลือสามจุด:

• ความหนาแน่นของข้อมูลสูงขึ้น 10–100 เท่า ทำให้ไม่พลาดการสำรวจคุณภาพน้ำอีกต่อไป

• การวัดค่าหลายพารามิเตอร์ที่ซิงโครไนซ์ — ทุ่นหนึ่งตัวครอบคลุมตัวบ่งชี้ทางกายภาพ-เคมี สารอาหาร และระบบนิเวศตามปกติในคราวเดียว

• การทำงานแบบอัตโนมัติ — การใช้งานเพียงครั้งเดียวจะคงอยู่นานกว่า 15 วัน แม้จะผ่านสภาพอากาศที่มีฝนตกอย่างต่อเนื่องก็ตาม

1. ภาพรวมระบบ: โมดูลหลักหกโมดูล (พร้อมข้อกำหนดฮาร์ดแวร์)

ต่อไปนี้คือโมดูลหลักหกโมดูลและข้อกำหนดที่แท้จริงที่ต้องพิจารณาในระหว่างการจัดซื้อโดยใช้ทุ่นจริงที่เป็นตัวแทนเป็นตัวอย่าง:

ของโมดูล	ฟังก์ชันหลัก	ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดแวร์
ตัวทุ่นและโครงสร้าง	ฐานผิวน้ำ เค้าโครงช่องภายใน	เอทิลีน LLDPE; เส้นผ่านศูนย์กลาง 560 × 700 มม. ทอดสมอไว้ด้วยเชือกผูกเรือ
หน่วยเซ็นเซอร์	การรับรู้ใต้น้ำของพารามิเตอร์คุณภาพน้ำ	วัดค่า pH, ความนำไฟฟ้า, ออกซิเจนละลายน้ำ, ความขุ่น, ของแข็งแขวนลอย, COD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ORP, ฟลูออไรด์, คลอไรด์, ไนเตรต, ความโปร่งใส, คลอโรฟิลล์, ไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว), ความเข้มข้นของตะกอน, น้ำมันในน้ำ — รวมพารามิเตอร์ทั้งหมด 16 พารามิเตอร์
หน่วยการเข้าซื้อกิจการ RTU	การแปลงสัญญาณ การปรับเทียบ การแคชในเครื่อง	โปรโตคอล Modbus-RTU master-slave มาตรฐาน; รองรับ HJ212-2017; ที่เก็บข้อมูลในเครื่องสามารถดูและส่งออกได้
หน่วยสื่อสารและส่งสัญญาณ	การส่งคืนข้อมูล	การส่งสัญญาณ DTU + ตำแหน่ง GPS; ช่วงเวลาการอัปโหลดเริ่มต้น 30 นาที กำหนดค่าได้ 5–1440 นาที
ระบบไฟฟ้า	การจัดหาพลังงานแบบพอเพียง	ชุดแบตเตอรี่ลิเธียม 40 Ah @ 12 VDC + แผงโซลาร์เซลล์ 20 W × 2 (รวม 40 W)
แพลตฟอร์มคลาวด์อัจฉริยะ	แดชบอร์ด การแจ้งเตือน บูรณาการ	การตรวจสอบแบตเตอรี่ (ซอฟต์แวร์อ่านแรงดันแบตเตอรี่เพื่อการตัดสินใจ O&M) การตรวจสอบสถานะเซ็นเซอร์ รองรับการรวมโปรโตคอลแบบกำหนดเอง

หมายเหตุ: ทุ่นนี้ใช้การออกแบบแยกส่วนแยกกัน โดยโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ ชุดควบคุม และการรับส่งข้อมูลจะแยกจากกัน ดังนั้นจึงสามารถเปลี่ยนโมดูลที่ชำรุดแยกกันได้ระหว่างการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องรื้อทั้งชุด

2. ขั้นตอนการทำงานหลัก: การเดินทางเต็มรูปแบบของจุดข้อมูลเดียว

ส่วนนี้จะตอบโดยตรงว่า 'วิธีการทำงาน' หลังจากสี่ขั้นตอนนี้ คุณจะเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าการอ่านค่าคุณภาพน้ำเพียงครั้งเดียวเดินทางจากหัววัดใต้น้ำไปยังแดชบอร์ดแพลตฟอร์มคลาวด์ได้อย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: การตรวจจับเซ็นเซอร์

ขายึดโพรบใต้น้ำของทุ่นจะยึดเซ็นเซอร์ 16 ตัวไว้ที่ความลึกที่กำหนดใต้พื้นผิว รวมถึงอิเล็กโทรดแก้ว pH, หัววัดค่าการนำไฟฟ้า, ออกซิเจนที่ละลายในน้ำเรืองแสง, ความขุ่นของแสง, หัววัดสเปกตรัม COD, หัววัดเคมีไฟฟ้าแอมโมเนีย-ไนโตรเจน, ORP (ศักยภาพรีดอกซ์), อิเล็กโทรดคัดเลือกไอออนฟลูออไรด์ / คลอไรด์ / ไนเตรต, หัววัดเรืองแสงคลอโรฟิลล์ / ไซยาโนแบคทีเรีย, หัววัดแบบโปร่งใส, หัววัดแบบออปติคัลความเข้มข้นของตะกอน และหัววัด UV ในน้ำมันในน้ำ ช่วงเวลาการวัดเริ่มต้นคือ 30 นาที (กำหนดค่าได้ 5–1440 นาที) ก่อนการวัดแต่ละครั้ง อุปกรณ์ทำความสะอาดตัวเองจะกำจัดคราบจุลินทรีย์ออกจากพื้นผิวโพรบโดยอัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 2: การได้มาและการประมวลผล RTU

โมดูลควบคุม (RTU) ภายในช่องจะปลุกเซ็นเซอร์แต่ละตัวตามลำดับตามรอบที่ตั้งไว้ อ่านข้อมูลดิบผ่านโปรโตคอล Modbus-RTU และหลังจากการสุ่มตัวอย่าง AD การชดเชยอุณหภูมิ และการแก้ไขการเคลื่อนตัวเป็นศูนย์ จะติดแท็กข้อมูลด้วยการประทับเวลา พิกัด GPS ID อุปกรณ์ แรงดันแบตเตอรี่ และสถานะของเซ็นเซอร์ จากนั้นจัดเก็บไว้ในแคชแฟลชในเครื่อง

ขั้นตอนที่ 3: การสื่อสารและการส่งสัญญาณ

โมดูลส่งสัญญาณ DTU และโมดูลระบุตำแหน่ง GPS ทำงานร่วมกันเพื่อส่งเฟรมข้อมูลที่แพ็กเกจไปยังคลาวด์ผ่านลิงก์ไร้สาย DTU (Data Transfer Unit) เป็นหน่วยส่งสัญญาณไร้สายอเนกประสงค์ที่ยอมรับ 4G / 5G / NB-IoT / ซิมการ์ด LoRaWAN IoT; ทีมจัดซื้อสามารถเลือกโหมดการสื่อสารได้อย่างยืดหยุ่นโดยพิจารณาจากความครอบคลุมของสัญญาณที่ไซต์การใช้งาน โปรโตคอลการสื่อสารเข้ากันได้กับโปรโตคอล Modbus-RTU master-slave และมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม HJ212-2017 และสามารถปรับแต่งได้

ขั้นตอนที่ 4: การแสดงแพลตฟอร์มคลาวด์

เมื่อมาถึงคลาวด์ ไปป์ไลน์อัตโนมัติจะประมวลผลข้อมูล: ฐานข้อมูลอนุกรมเวลาจะจัดเก็บตามรหัสอุปกรณ์ + การประทับเวลา และกรองค่าผิดปกติ แดชบอร์ดแบบเรียลไทม์แสดงแผนผังเว็บไซต์ เส้นโค้งพารามิเตอร์ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ และสถานะเซ็นเซอร์ การแจ้งเตือนเกณฑ์ (เช่น ออกซิเจนละลายน้ำลดลงต่ำกว่า 4 มก./ลิตร หรือคลอโรฟิลล์เกิน 20 ไมโครกรัม/ลิตรที่ทำให้เกิดคำเตือนไซยาโนแบคทีเรีย) การแจ้งเตือนแบบพุช API แบบเปิดรองรับการบูรณาการกับแพลตฟอร์ม IoT ที่มีอยู่ของลูกค้า เจ้าหน้าที่ O&M ยังสามารถอ่านแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จากระยะไกลเพื่อคาดการณ์ความทนทานที่เหลืออยู่ได้

3. มาตรการป้องกันสามประการสำหรับการทำงานต่อเนื่อง

3.1 พลังงาน: สแตนด์บาย 15+ วันผ่านสายฝนต่อเนื่อง

ทุ่นนี้ใช้ชุดแบตเตอรี่ลิเธียม 40 Ah @ 12 VDC + แผงโซลาร์เซลล์ 20 W × 2 (รวม 40 W) ที่ช่วงการวัดเริ่มต้น 30 นาที จะทำงานนานกว่า 15 วันผ่านสภาพอากาศที่มีฝนตกอย่างต่อเนื่อง กลยุทธ์ด้านพลังงานที่สำคัญ: เซ็นเซอร์จะถูกปิดด้านนอกหน้าต่างการวัด ในขณะที่ชุดควบคุมอยู่ในโหมดสแตนด์บายพลังงานขนาดเล็ก สามารถขยายช่วงเวลาการอัปโหลดได้ตามความต้องการ (เช่น เป็น 60 นาทีหรือ 1,440 นาทีเมื่อคุณภาพน้ำคงที่) ประหยัดพลังงานและลดค่าใช้จ่ายด้านการสื่อสารข้อมูล

3.2 การปรับใช้และการตรึง: การจอดเรือ-การยึดเชือก

ทุ่นนี้ใช้การยึดด้วยเชือกผูกเรือ: เมื่อใช้งาน สมอจะจมลงไปที่ด้านล่าง และทุ่นจะจอดอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยใช้เชือก เมื่อเปรียบเทียบกับการจอดเรือแบบหลายจุดที่ซับซ้อน การยึดด้วยเชือกผูกเรือจะติดตั้งได้เร็วกว่าและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า ทำให้เหมาะสำหรับทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ และบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำใกล้ชายฝั่ง

3.3 การบำรุงรักษาป้องกันการเปรอะเปื้อนและการออกแบบโมดูลา

ร์	โพรบที่ใช้ได้	หมายเหตุ
ที่ปัดน้ำฝนแบบกลไก	ออปติคัล (ความขุ่น, คลอโรฟิลล์, ไซยาโนแบคทีเรีย, ความเข้มข้นของตะกอน)	ทำความสะอาดพื้นผิวที่เปรอะเปื้อนโดยอัตโนมัติก่อนการวัดแต่ละครั้ง
การทำความสะอาดอัลตราโซนิก	เคมีไฟฟ้า (pH, DO, ORP)	การสั่นสะเทือนความถี่สูงขจัดคราบสกปรกโดยไม่ใช้วัสดุสิ้นเปลือง
การตรวจสอบสถานที่เป็นระยะ	เซ็นเซอร์ทั้งหมด	ทุก 3-6 เดือน; การสอบเทียบนอกสถานที่และการเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลือง

การออกแบบแบบแยกส่วนเป็นข้อดีหลักของ O&M ของอุปกรณ์นี้: โมดูลทั้งสี่ ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ การควบคุม และการส่งข้อมูล มีความเป็นอิสระ โดยแต่ละโมดูลมีประตูช่องใส่และขั้วต่อของตัวเอง เมื่อโมดูลหนึ่งล้มเหลว สามารถเปลี่ยนได้โดยลำพังในเวลาไม่เกิน 15 นาทีโดยเฉลี่ย โดยไม่จำเป็นต้องรื้อตัวทุ่น และไม่ส่งผลกระทบต่อโมดูลอื่นๆ

4. คู่มือการเลือก: ทุ่นเทียบกับ ติดเสา

เกณฑ์การ	ทุ่นแบบ	ติดเสา
การปรับตัวเชิงลึกของน้ำ	ไม่จำกัด	โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 5 ม
ลักษณะข้อมูล	วัดชั้นพื้นผิว (0.5–1.5 ม.)	วัดได้หลายชั้น
ความยากลำบากในการบำรุงรักษา	จำเป็นต้องมีการเข้าถึงเรือไปยังสถานที่	ได้รับการดูแลจากฝั่ง
ความยากในการอนุมัติ	การยื่นเรื่องน้ำ 1-2 สัปดาห์	ใบอนุญาตโครงสร้างน้ำ 1-2 เดือน
สถานการณ์ที่เหมาะสม	ทะเลสาบ ใกล้ชายฝั่ง อ่างเก็บน้ำ บ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ	ช่องทางระบายน้ำบริเวณชายฝั่ง ทางเข้าโรงงานน้ำ

คำแนะนำสถานการณ์: สำหรับน้ำเปิด ให้เลือก สถานีแบบทุ่น (ต้นทุนเสาเข็มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความลึกดังนั้นทุ่นจึงคุ้มค่าที่สุด) สำหรับหน้าตัดชายฝั่งคงที่ แนะนำให้ใช้ สถานีติดเสา (ไฟฟ้าหลัก + การบำรุงรักษาชายฝั่งที่สะดวก) สำหรับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำหรือบ่อขนาดเล็ก ให้เลือกทุ่น (ไม่มีการก่อสร้าง กาง และใช้งาน) สำหรับความต้องการข้อมูลแบบหลายชั้น ให้ใช้โซลูชันรวมแบบติดเสา + ทุ่น สำหรับพิมพ์เขียวการปรับใช้แบบเต็ม โปรดดูของเรา โซลูชันการตรวจสอบคุณภาพน้ำ.

5. คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: ทุ่นนี้สามารถวัดพารามิเตอร์อะไรได้บ้าง
พารามิเตอร์ 16 ตัวตามข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์: pH, สภาพนำไฟฟ้า, ออกซิเจนละลายน้ำ, ความขุ่น, สารแขวนลอย, COD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ORP, ฟลูออไรด์, คลอไรด์, ไนเตรต, ความโปร่งใส, คลอโรฟิลล์, ไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงิน-เขียว), ความเข้มข้นของตะกอน, น้ำมันในน้ำ — กำหนดค่าได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของโครงการ

คำถามที่ 2: เหตุใดจึงควรกำหนดช่วงเวลาการอัพโหลดได้
ค่าเริ่มต้น 30 นาที ปรับได้ 5–1440 นาที สั้นกว่า (เช่น 5 นาที) เหมาะกับสถานการณ์ที่มีความหนาแน่นสูง เช่น ระยะเวลาการบานของสาหร่ายหรือการตรวจสอบทางออกของการปล่อย นานกว่า (1440 นาที = วันละครั้ง) เหมาะกับการติดตามแนวโน้มในระยะยาว ช่วยประหยัดพลังงานและต้นทุนข้อมูลการสื่อสารได้อย่างมาก

คำถามที่ 3: โปรโตคอล HJ212-2017 คืออะไร และเหตุใดจึงรองรับ
HJ212-2017 คือ มาตรฐานการส่งข้อมูลสำหรับระบบตรวจสอบ (เฝ้าระวัง) แหล่งมลพิษออนไลน์ ที่ออกโดยกระทรวงนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อม — 'ภาษาทั่วไป' ของ IoT ด้านสิ่งแวดล้อมของจีน หากข้อมูลต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายตรวจสอบระบบนิเวศ/สภาพแวดล้อมในท้องถิ่น หรือแพลตฟอร์มการจัดการแบบครบวงจรระดับจังหวัด จำเป็นต้องมีการสนับสนุน HJ212 สำหรับโครงการที่ไม่เกี่ยวข้องกับการบูรณาการแพลตฟอร์มด้านสิ่งแวดล้อม Modbus-RTU สามารถตอบสนองความต้องการ PLC / SCADA ทั่วไปได้

คำถามที่ 4: LLDPE ทนทานต่อรังสียูวีหรือไม่
LLDPE (โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น) ให้ความต้านทานการฉีกขาดและความต้านทานการแตกร้าวจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมได้ดีกว่า HDPE มาตรฐาน ในขณะที่ยังคงน้ำหนักเบา โดยปกติแล้ว Buoy LLDPE จะเติมคาร์บอนแบล็กหรือสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี ซึ่งจะอยู่กลางแจ้งได้นาน 8-10 ปีท่ามกลางแสงแดดโดยตรงโดยไม่มีการเปราะ

คำถามที่ 5: การออกแบบแยกส่วนอิสระช่วยบำรุงรักษาได้อย่างไร
โมดูลทั้งสี่มีความเป็นอิสระ โดยแต่ละโมดูลมีประตูช่องและขั้วต่อของตัวเอง ที่ไซต์งาน ให้คลายเกลียวซีลกันน้ำของประตูที่เกี่ยวข้อง และถอดปลั๊กตัวเชื่อมต่อเพื่อเปลี่ยนโมดูลที่ชำรุดเพียงอย่างเดียว โดยเฉลี่ยจะใช้เวลาไม่ถึง 15 นาที ไม่มีการรื้อตัวถัง และไม่ส่งผลกระทบต่อโมดูลอื่นๆ

คำถามที่ 6: ทุ่นหนึ่งตัวมีค่าใช้จ่าย O&M ต่อปีเป็นเท่าใด
ค่าธรรมเนียมการสื่อสาร (NB-IoT หรือ 4G IoT SIM) ประมาณ 300–800 เยนต่อปี O&M ประจำปี (การตรวจสอบ การสอบเทียบเซ็นเซอร์ การเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลือง) ประมาณ 5–10% ของมูลค่าอุปกรณ์

ขอใบเสนอราคา

กำลังประเมินสถานีตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบทุ่นสำหรับโครงการของคุณหรือไม่? ติดต่อทีมงานของเรา เพื่อสอบถามข้อมูลจำเพาะ ระยะเวลาดำเนินการ และใบเสนอราคาที่ปรับให้เหมาะสม