水质在线自动监测系统的设计与管理

全方位多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。用户可以选择按指标、测点、时间、能耗、药耗等多种方式进行查询，查询结果可以转化成报表文件以及数据图示三种不同形式呈现。

(4)趋势预测：根据所选日期和时间段，动态显示任意时间内的趋势曲线，便于操作人员和警戒线对照，及时对将要出现的故障进行处理。

(5)GIS信息：空间定位利用GIS的管理空间数据的功能，将分布在不同监测点或采样点在系统上进行空间显示定位。

(6)安全管理：对用户及其权限做严格区分，管理授权用户的登录，设置不同的操作权限，并可对每个登陆系统的操作员的操作过程进行记录，并可随时查询。从而有效地避免系统误操作，做到操作事故可追溯，保证了系统的保密性和安全性。

(7)WEB发布：系统具有WEB发布功能，允许经过授权的远程用户，随时登陆系统查看实时数据，并且支持智能手机、平板电脑等智能移动终端的远程浏览。

(8)共享接口:利用通信协议组件与生产调度自动化系统、信息管理系统联接，提供真实原始数据，实现统一的企业管理信息化平台。同时，软件平台以其灵活的开放性和可扩展性，可根据具体需求为第三方软件实现检测分析功能预留相应的接口。

3设计策略及其特点

水质监测与管理系统是一个综合性的在线自动监测体系，而系统软件涉及多种新技术的应用，其设计的合理性直接影响到整个系统的高效性、可扩展性、可维护性，以及开发成本。因此，在构建监测管理系统时，需要特别重视软件设计策略。

3.1基于组态软件架构

采用先进成熟的组态软件技术来架构系统，吸取传统分布式实时SCADA系统的优点，提供统一的数据交互接口和用户界面，保证各子系统具有良好的扩展性。

组态软件具有方便、灵活的开发环境，大大降低了软件开发工作量并加强了行业定制能力。采用先进的组态软件技术，支持工程模板、画面模板、对象模板等功能，“模型对象”一次生成、多次使用；同时，组态软件使用并发处理、完全透明的通信驱动模型，支持多种传输方式，实现对现场的无线控制和数据采集，并兼容市场主流的仪器、仪表，保证监测数据从采集、传输至存储库的全过程高准确性和实用性。

监测中心软件平台全部采用模块化设计理念，主要模块如图3所示。

图3监测中心软件平台主要模块

3.2融合C/S和B/S模式

在线监测系统为完全的分布式结构，同时支持C/S和B/S应用，不仅有利于监测数据高速度、高吞吐量、强可靠性、跨网络传输，实现广泛的安全性和可跟踪性，也方便构建Web服务，提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具。

融合C/S、B/S模式，可以充分利用网络中的Web服务器资源与数据库建立联系，使得系统整体响应加快，减少占用有限的服务器资源，从而提高系统的效率；B/S模式的维护和升级只是针对服务器，不需对客户端进行任何改变，成本较低、易于扩展。

3.3智能化数据处理

自动在线监测仪器的数据误差不仅包含自身固有误差，而且包括由于不同的采样、处理方法等部分产生的误差，特别是方法不同引起的误差有时会很大。因此，可以适当降低实际水样比对试验相对误差的要求，同时结合软件补偿算法在线调校，使大部分的在线检测仪器在正常运行过程中具有更大的适应性。

在组态开发时通过设置测点参数，如零漂、线性系数，或者生成工程值与原始值之间的转换脚本，从而实现自动校准。例如，将依序采集的COD测试数据分组，按照最小二乘法进行拟合，以得到COD在线自动监测仪的修正系数和修正值。

3.4无缝融入智慧水务平台

水质在线监测系统可以连续检测污水厂污水中氧气含量、酸碱度、氮磷含量和重金属含量等污水相关数据，采用实时发布/订阅数据服务，将这些数据直接分发到智慧水务平台。或者，监测系统通过扩展功能模块，对这些水质数据进行分析，得出污水在曝气池中所停留的最少的时间，在活性污泥池中培养的最少时间。水质监测系统与智慧水务平台的无缝连接，可以获得污水处理的最佳方案，大大缩短污水处理的周期，将各个处理阶段的时间缩减到最合理的水平，从而可以增加污水处理厂的日处理量。

4结语

本文基于组态软件并融合C/S和B/S模式构建水质在线监测与数据管理系统，实现了实时数据采集、数据查询、数据分析和趋势预测等功能，保证了监测数据的准确性、一致性和安全性，具有灵活性强、易于测试、扩展升级成本低等优点。软件编程设计在具有较大的普适性的同时可以结合行业特点进行个性化系统和装备配置，在智慧水务建设和环境监测工作中将发挥越来越重要的作用。

延伸阅读：

2017版COD测定法 水质化学需氧量的测定 重铬酸盐法HJ 828-2017

水质自动监测站技术方案

水监测中有机污染物的检测技术应用

水环境有机污染物监测技术一览