一种水质多参数监测综合信息管理系统的设计与实现

李 双， 梅鹏蔚， 白家磊， 韩殿鹏， 彭 媛， 韩 铁， 高志贤

(军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所 天津市环境与食品安全与风险监控技术重点实验室，天津 300050)

目前,现代工业迅速发展，水质问题一直是全球普遍关注的重点问题。水质监测系统发展于上个世纪七十年代初期，美、法、英、德、日等发达国家先后建立了该类系统。以往对水质参数的采集多通过人工方式测量与记录，然而该方式耗时费力，且采集获得的数据普遍具有偶然性，也不利于对水体质量进行综合分析。我国在水质自动监测、预警预报以及溯源体系建设方面还处于探索阶段，当前研发的地表水水质监测系统仍存在价格昂贵、效率欠佳、功能尚待完善等诸多弊端。

针对现有的地表水水质监测系统所存在的价格昂贵、效率欠佳、功能尚待完善等问题，本研究设计了一种水质多参数监测综合信息管理系统，其包括水质监测传感器、无线网络传输模块、预警预报监视模块、预警预报工作模块、水质监测工作模块、基础信息管理模块和系统维护管理模块。水质监测传感器设置于各个地表水监测站点，包括温度传感器、浊度传感器、TDS传感器、pH值传感器、电导率传感器、ORP传感器、水位传感器等，同时还包括与各类传感器对应的调理电路，水质监测传感器用于对各类水质监测参数数据进行实时采集，水质监测参数包括地表水的温度、浊度、TDS值、pH值、电导率、ORP值、水位等。无线网络传输模块用于将各个地表水监测站点的水质监测传感器所采集的各类水质监测参数数据传输至水质监测工作模块。水质监测传感器与无线网络传输模块相连，预警预报监视模块与预警预报工作模块相连，水质监测工作模块分别与无线网络传输模块、预警预报监视模块、预警预报工作模块、基础信息管理模块和系统维护管理模块进行连接。

本研究设计的水质多参数监测综合信息管理系统使用B/S与C/S结构，采用系统工程和软件工程技术，在PC端实现水质多参数监测综合信息软件框架、软件功能、界面的设计，基于地表水监测站点实时监测数据的远程传输，开发“智能标识+溯源日志+促发式质控”模型，建立地表水环境监测数据溯源体系，根据地表水环境资源综合评价算法，建立主要监测指标的预警指标体系，实现水质环境安全预警预报功能。

图1 水质多参数监测综合信息管理系统基本组成