关于水环境质量监测系统的数据网络建设的研究

苗锋 刘星 胡春雷

摘 要：本文主要阐述了关于水环境质量监测系统的数据网络建设，通过先进的监测系统来管理水环境，可以有效提升管理质量，改善水环境质量。

关键词：水环境;质量监测;数据网络

信息技术在各个领域中的广泛应用，迎来了数字化时代，在此时代中，各项工作的开展都与数据有着紧密的联系，因而在对水环境质量进行检测时，有关部门及人员要利用现有技术，通过建设数据网络来完善水环境监测系统，从而在大数据的作用下，做到精准检测、精准控制，提升我国水环境质量。

一、我国水环境现状

我国水资源当前形势十分严峻，2017年水资源总量是28761.2亿m3，占全球水资源总量的6%左右，其中地表水总量为27746.3亿m3、地下水总量为8309.6亿m3。虽然我国的水资源总量大，但是受到人口数目的影响，加之水资源区域分布不均，使得我国人均水资源偏低，约有25%的省份存在缺水问题。另外，我国水资源在利用方面过于浪费、且部分水资源处于污染状态。近些年，我国废水污水的排放量逐渐递增，其速度为18亿m3/年，并且全国的工业废水与生活取水排放量达到了1.64亿m3/天，其中有超过80%的污水未经过处理直接排放在自然环境之中。由此可见，我国水资源状况现已成为制约社会发展的重要因素，要加强对水资源的保护，利用先进的技术对水环境质量进行实时监测，以此提升水资源质量，实现可持续发展。

二、水环境质量监测系统阐述

水环境质量检测系统是以数据作为依托进行质量评测与处理。在数据获取上，系统需要具备准确性与快速性特征，并且其内部要建立起可靠的数据通信平台，此平台要具备自动保存与备份的功能，同时可以依照获得的数据进行快速准确的分析，并以图表等方式展现给有关人员当前监测水域的水环境质量状况。随着时间的推移，科学技术水平逐渐提升，有关部门研究出了水质在线监测系统，此系统利用了现代传感技术、计算机技术、专业分析软件以及自动控制技术等多种技术，与通信网络共同构成了一套完备的系统。此系统是由取水系统、预处理系统、集成辅助系统以及数据采集控制系统构成，能够快速发现水质异常问题，当下游水质受污时可以快速做出预警，并追踪污染源，可为相关部门的管理决策提供有效的数据支持。

三、监测系统的数据网络建设

当前，我国水质监测系统内部的数据网络建设有多种形式，具体内容如下：

1.有线公众电话网

此种数据通信网络就是指普通的电话网络，同时也是我国最早使用的一种通信平台，分为PSTN、DDN与ISDN等多个种类，主要具有语音传输、数据传输、多媒体传输等多种功能。在现有公众电话网中，其费用最少，不要投入网建费用即可使用。其通信速度可以依照网络平台类型，提供4K-64K等多种服务，覆盖面较广。此种通信平台只适合用在数据传输少且实时性要求低的监测位置，优点为其受信号干扰影响较弱，只要设有电话线即可使用。缺点为实时性差，与时代发展不符;同时会受到电话线路通信质量影响，故障解决时间不定;通信时的信号交换过于复杂，故障率较高且安全性低。

2.GPRS

GPRS就是以分组交换方式承载并传输数据的一种方式，分组交换是指将数据分成多个独立封包，然后依次将其传送出去。采取此种方式可以有效减少频宽占用率，并且可以按照数据的传输量进行计价，其最快速度可达115K，能够有效满足水质监测数据的传输需要。并且GPRS具有较强的实时性，可以始终处于在线状态;同时其安全性较高，能够避免数据被他人修改与破坏。

3.无线专用网

无线专用网的优点众多，具有较高的可靠性、运行费用较低且系统自动维护力度强等特征。其在水质监测系统中的各个断站数据采集速度不超過5秒，可以在10分钟内完成各个监测站点的轮巡，实现高速在线采集数据。在传输数据时，不会受到外部因素制约，具有较强的保密性。若是系统突发故障，其可快速进行故障判断，并将其排除。但是利用此种方式建设数据网络，需要先加设通信站，初期建设费用较高。

4.互联网

互联网是当前使用最为广泛的一种数据网络建设方式，其不仅可以确保水质监测系统全天在线，并且运用费用不高，通过互联网具有的数据共享功能，有关部门可以快速收集到各地的水质数据信息。当前，水质监测系统中的数据采集系统是由PLC、变送器、现场工控机以及执行机构等多个部分构成，通过PIC写入程序后，可以实现对检测系统的运行状况进行有效控制;与此同时，在现场工控机和数据采集、传输模块的共同协作下，可以实现对水质数据的采集、存储与传输。

另外，数据采集器是数据网络的中枢神经，其可以实时获得检测仪器监测出的数据，并将数据传输至中心监测站。同时数据采集器还具有触发功能，若是监测到超标数据，其可以触发采样仪，将超标水样进行留存。其配备的通讯系统具有较高的可靠性，不会受到外界干扰;具有断电保护功能，避免收集到的数据受损。此外，数据网络利用GPRS接受机及其相应软件，可以自动接收道水质检测系统的数据信息，可以保存15个接受手机号码，当水质超标后可自动报警，并发送信息到主管及领导者手机中，从而及时采取措施予以应对。

四、结语

综上所述，在水环境质量监测系统的数据网络建设中，现有建设方式众多，但是基于其数据采集、收集、传输安全性、及时性，要利用当前先进的技术进行建设，以此提升监测质量，改善我国当前水环境质量。

参考文献：

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[2]周忠发，侯玉婷，谭玮颐，等.基于投影寻踪聚类模型的喀斯特地区水环境质量评价分析——以荔波县樟江为例[J].水利水电技术，2018，49（03）：111-118.