一種城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及城市二次供水行業(yè)智能和信息化技術(shù)領域，具體涉及一種城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二次供水是指單位或個人將城市公共供水或自建設施供水經(jīng)儲存、加壓，通過管道再供給用戶使用或自用的形式；國內(nèi)絕大部分市政供水水壓只能輸送到3?4樓，5樓以上的小區(qū)需要二次加壓，所以說二次供水設施主要為彌補市政供水管線壓力不足，保證居住、生活在高層人群用水而設立的。由此可見，二次供水是高層供水的唯一選擇方式，與千家萬戶息息相關(guān)。
[0003]供水安全性包含兩方面的含義:一是指供水的水質(zhì)在使用中不應當給人體帶來短期的或長期的健康危害，即供水在自然屬性上的安全性；二是指供水系統(tǒng)對遭受突發(fā)性事故威脅(包括自然災害、突發(fā)性水質(zhì)污染事故、內(nèi)源性水質(zhì)惡化、水廠運行事故、恐怖襲擊、人為蓄意破壞等)具有良好的預防、保護、應急和恢復功能，即供水在社會意義上的安全性。隨著我國城鎮(zhèn)化建設的推進，為加強二次供水管理，保證用水品質(zhì)，并針對供水自然屬性安全和社會屬性安全，各城市不斷出臺相關(guān)管理辦法和應急預案。
[0004]盡管如此，二次供水水質(zhì)不合格事件和安全性事件依然時有發(fā)生，究其原因，一方面在于供水公司、開發(fā)商、物業(yè)、凈水公司權(quán)責不明，缺少專職的二次供水管理人員，管理上存在較大的漏洞；另一方面是缺少科技含量高且符合二次供水遠程水質(zhì)監(jiān)測需求的產(chǎn)品。根據(jù)GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》，二次供水需檢測項共有106項，涉及微生物、化學物質(zhì)、放射性物質(zhì)、感官性狀、消毒劑等五個方面的單一水質(zhì)指標，其中絕大多數(shù)指標無法在線監(jiān)測。
[0005]目前有兩種方法來保護二次供水的安全。第一，根據(jù)各城市的規(guī)定，由直接負責單位(通常為各小區(qū)物業(yè))定期組織對蓄水池和供水管網(wǎng)進行清洗、消毒，并委托第三方對水質(zhì)進行安全檢查和評估。其缺點不同的第三方檢測機構(gòu)檢測項目，評價體系均不同，同時，對于應對突發(fā)性二次供水水污染事件，這種離線抽檢方式顯然不能滿足需求。第二，二次供水管理機構(gòu)和小區(qū)物業(yè)對蓄水池水質(zhì)進行遠程監(jiān)管，挑選具有代表性的水質(zhì)指標，如PH，而后將測量結(jié)果遠程傳輸?shù)奖O(jiān)管平臺，將測量結(jié)果與指標閾值進行對比，從而來判斷水質(zhì)是否合格。這一方法能夠?qū)λ|(zhì)監(jiān)管起到積極作用，但是仍存在很大的不足，主要體現(xiàn)在以下三個方面:
[0006]1)僅能對水質(zhì)自然屬性的安全做預警，無法對突發(fā)性事件進行預警判斷；
[0007]2)多個指標之間缺乏聯(lián)系，難以對水質(zhì)綜合安全進行分析，發(fā)現(xiàn)污染物后難以對污染物的種類進行分析；
[0008]3)歷史數(shù)據(jù)龐大且復雜，對水質(zhì)的長期跟蹤意義不大。
[0009]因此，很有必要研究兼具常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測和突發(fā)性水污染在線監(jiān)測的二次供水遠程監(jiān)管系統(tǒng)和方法?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0010]本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)，可實現(xiàn)對各監(jiān)管區(qū)的集中統(tǒng)一管理，從而更提高了二次供水安全性和水質(zhì)監(jiān)管的及時性。
[0011 ] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0012]一種城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)，包括無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器、水質(zhì)監(jiān)測基站、WEB系統(tǒng)服務器、短信貓模塊、客戶端計算機，無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器通過無線網(wǎng)絡與水質(zhì)監(jiān)測基站通信，水質(zhì)監(jiān)測基站通過Internet或GPRS網(wǎng)絡與WEB系統(tǒng)服務器進行遠程通信，短信貓模塊通過串口與WEB系統(tǒng)服務器相連，WEB系統(tǒng)服務器通過Internet連接多臺客戶端計算機，所述無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器包括無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器和無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器，二者安裝于二次供水蓄水池上，無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器的導管和無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器的導管置于水體中，水質(zhì)監(jiān)測基站安裝在二次供水蓄水池上；
[0013]其中，WEB系統(tǒng)服務器通過Internet或GPRS網(wǎng)絡遠程下發(fā)水質(zhì)采樣頻率到各監(jiān)管區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測基站，水質(zhì)監(jiān)測基站再將采樣頻率通過無線通信模塊下發(fā)到無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器，無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器根據(jù)系統(tǒng)所設置的采樣頻率采集監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)指標，并將采集到的數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸?shù)剿|(zhì)監(jiān)測基站，水質(zhì)監(jiān)測基站再將數(shù)據(jù)通過Internet或GPRS傳輸?shù)絎EB系統(tǒng)服務器，WEB系統(tǒng)服務器根據(jù)選定的水質(zhì)指數(shù)模型進行計算分析當前水質(zhì)指數(shù)是否正常，當水質(zhì)指數(shù)異常時，WEB系統(tǒng)服務器即通過短信貓模塊向相關(guān)責任人手機發(fā)送短信報警，同時將相應的報警信息存入數(shù)據(jù)庫，供日后查詢。
[0014]進一步的，該系統(tǒng)包括兩種工作模式，一種為實時工作的常規(guī)水質(zhì)在線監(jiān)測模式，另一種為需要觸發(fā)信號才能啟動的有毒有害物質(zhì)在線監(jiān)測模式，常規(guī)水質(zhì)在線監(jiān)測模式通過WEB系統(tǒng)服務器對水質(zhì)監(jiān)測基站下發(fā)采樣頻率，水質(zhì)監(jiān)測基站將采樣頻率轉(zhuǎn)發(fā)給無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器，無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器即按照采樣頻率采集水質(zhì)參數(shù)；有毒有害物質(zhì)在線監(jiān)測模式由水質(zhì)監(jiān)測基站中的人體接近檢測單元所觸發(fā)，觸發(fā)發(fā)生前，WEB系統(tǒng)服務器對水質(zhì)監(jiān)測基站下發(fā)采樣頻率，水質(zhì)監(jiān)測基站將采樣頻率轉(zhuǎn)發(fā)給無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器，人體進入監(jiān)控區(qū)域后，水質(zhì)監(jiān)測基站中的人體接近檢測單元發(fā)出觸發(fā)信號，有毒有害物質(zhì)在線監(jiān)測模式開啟，無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器即按照預先設定的采樣率開始采集水質(zhì)參數(shù)；無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器和無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器所采集到的數(shù)據(jù)均通過水質(zhì)監(jiān)測基站遠程傳輸?shù)絎EB系統(tǒng)服務器。
[0015]進一步的，無線水質(zhì)監(jiān)測傳感器包括微處理器、電源、電源監(jiān)測單元、存儲單元、2.4GHz無線通信模塊、水質(zhì)監(jiān)測傳感器、微型水栗、導管、微型檢測池，其中，微處理器與電源、電源監(jiān)測單元、存儲單元、2.4GHz無線通信模塊、水質(zhì)監(jiān)測傳感器、微型水栗均連接，微型水栗與導管、微型檢測池相連接，水質(zhì)監(jiān)測傳感器與微型檢測池相連接，電源與電源檢測單元相連接。
[0016]進一步的，水質(zhì)監(jiān)測基站包括微處理器、電源、電源監(jiān)測單元、存儲單元、2.4GHz無線通信模塊、移動通信模塊、人體接近檢測單元，其中，微處理器與電源、電源監(jiān)測單元、存儲單元、2.4GHz無線通信模塊、移動通信模塊、人體接近檢測單元均連接，電源與電源檢測單元相連接。
[0017]進一步的，無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器用于監(jiān)測水體中的濁度、余氯、PH、電導率即二次供水在自然狀態(tài)下會自然變化的水質(zhì)指標，這些指標為GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》所規(guī)定的常規(guī)指標，無線有毒有害物質(zhì)監(jiān)測傳感器用于監(jiān)測水體中的揮發(fā)性有機化合物、氰化物、重金屬即二次供水自然狀態(tài)下不會產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)用于表征水體中是否含有GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》所規(guī)定的非常規(guī)指標。
[0018]—種實現(xiàn)上述的城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)的方法，所述步驟具體為，
[0019]1)數(shù)據(jù)初始化
[0020]將統(tǒng)計的城市二次供水水質(zhì)監(jiān)管區(qū)基本信息、水質(zhì)監(jiān)測傳感器信息、用戶信息、通過實驗建立的有毒污染物數(shù)據(jù)庫、本地認可的水質(zhì)指數(shù)模型導入所述城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，建立基礎數(shù)據(jù)；
[0021]2)系統(tǒng)上線
[0022]所述城市二次供水水質(zhì)安全遠程監(jiān)管系統(tǒng)啟動運行，各水質(zhì)監(jiān)管區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測傳感器、水質(zhì)監(jiān)測基站上電運行；
[0023]3)輪詢各水質(zhì)監(jiān)管區(qū)
[0024]系統(tǒng)記錄已經(jīng)連接的水質(zhì)監(jiān)測基站和對應的水質(zhì)監(jiān)管區(qū)信息，并按設定的輪詢時間間隔向各個已連接的水質(zhì)監(jiān)管區(qū)發(fā)送輪詢命令；
[0025]4)數(shù)據(jù)接收及解析
[0026]WEB系統(tǒng)服務器將各個水質(zhì)監(jiān)測基站傳來的數(shù)據(jù)包進行解析、處理、存儲，并進行顯示，用戶可登錄系統(tǒng)進入水質(zhì)監(jiān)管區(qū)實時監(jiān)管界面查看實時數(shù)據(jù)；
[0027]5)數(shù)據(jù)分析
[0028]WEB系統(tǒng)服務器將解析后的各個水質(zhì)指標與GB 5749— 2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》所規(guī)定的指標限制進行比較，判斷是否超過閾值，若沒有超過閾值則回到步驟4);若超過閾值則執(zhí)行步驟6);
[0029]6)產(chǎn)生報警記錄
[0030]根據(jù)步驟5)的判斷結(jié)果自動生成相應類型即常規(guī)水質(zhì)異常報警、水質(zhì)安全突發(fā)事件報警、污染物類別報警的報警記錄，通過用戶信息數(shù)據(jù)庫獲取可接收該條報警記錄的用戶列表及其手機號碼，將該條報警記錄存入歷史報警信息數(shù)據(jù)庫中；
[0031]7)發(fā)送報警短信
[0032]WEB系統(tǒng)服務器定時查找數(shù)據(jù)庫中未被發(fā)送的報警記錄，調(diào)用短信貓模塊的接口函數(shù)將所有未被發(fā)送的報警記錄依次發(fā)送給相應權(quán)限的用戶；
[0033]進一步的，所述常規(guī)水質(zhì)異常報警包括以下步驟:
[0034]1)建立水質(zhì)指數(shù)模型
[0035]通過無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器采集濁度、余氯、pH、電導率等水質(zhì)常規(guī)指標，根據(jù)GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》設置每項常規(guī)指標的限值，根據(jù)各地區(qū)認可的水質(zhì)指數(shù)(WQI)計算方法，計算安全指數(shù)閾值W0 ；
[0036]2)實時水質(zhì)指數(shù)分析
[0037]WEB系統(tǒng)服務器獲取到無線常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測傳感器采集的濁度、余氯、pH、電導率水質(zhì)常規(guī)指標，并根據(jù)所建立的水質(zhì)指數(shù)模型實時計算當前水質(zhì)指數(shù)wt，并比較Wt與W0的大小；
[0038]3)異常報警
[0039]當Wt > W0時，WEB系統(tǒng)服務器通過短信貓模塊向相關(guān)責任人的