基于物联网的水环境在线监测系统的研发

数据处理系统主要包括水质安全监测系统软件、数据处理和智能分析软件，通过海量数据分析、计算，得出水质变化情况趋势，并供用户查询使用。

最终用户客户端包括WEB查询软件、手机端web查询软件和数据库软件等，软件功能主要有可打印输出监控数据的日、月、季、年平均数据和日、月、季、年大小极值等，以及各种统计报告和监测图表(曲线图多轨迹图、对比图以及棒状图等)，并可将数据输入中心数据库以及上网。并可收集、储存需要的监测数据，用于日后检索。若检测项目超标，系统将会有状态信号显示、并报警。实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握水源的水质状况、解决不同行政区域的有关水污染的事故纠纷、预警重大水质污染事故、监督控制制度落实、实现排放达标等目的。

3.3 流域水污染实时监控预警平台构建技术

流域水污染实时监控预警平台的构建技术主要研究对象如下：构建空间数据库、存储流域基础地理数据、社会经济数据、监测点空间数据、流域地形数据、流域数据等空间数据。

(1)构建数据仓库，实现海量、实时观察数据的有效存储管理。具有基础数据、监测点数据、实时监测数据的直观显示、查询、输出等功能。

(2)流域水质管理体系及业务模型研究。归纳水环境系统特征和水质管理体系，对此体系下的水质监测、预警和应急处理业务模型做系统研究。论述水质监测模型、探讨预警框架体系、研究水质评价与预测模型、提出应急处理流程，并开展深入分析。

(3)应急处理协同关键技术研究。研究应急处理协同框架，探讨信息集成、资源调度模型等信息化问题;从横向和纵向角度阐述组织机构体系，对应急业务流程的构建开展分析，讨论协同体制保障。

(4)水质监测与预警平台功能体系研究。通过研究知识管理的内涵，从业务模型中提炼平台功能体系，对数据特点、功能需求进行详细分析。根据系统提供的信息，以及实时接收到的信息，进行资源的分配和相应的应对措施的制定，快速形成应急方案的决策过程，是应急处理的核心。

(5)水质监测与预警平台总体架构和平台实现研究。基于数据中心技术进行平台总体设计，形成松耦合的柔性支撑平台架构，着重解决异构数据集成、功能搭建与复用、协同处理等问题，为该平台的快速构建和扩展提供良好的环境。

3.4 上位机软件设计部分

3.4.1 功能控件

此次设计的上位机系统将以ARM芯片为核心，将利用触摸屏、彩色液晶显示屏、实时时钟存储器以及与RS485通信模块结合，与下位机的监测装置利用串行通信相连，实现串口调试、图表显示和数据的修改和存储功能。应用窗体是基于Delphi来进行页面设计与开发。

Delphi拥有一个可视化的集成开发环境(IDE)，采用面向对象的编程语言ObiectPascal和基于部件的开发结构框架。DelpHI它提供了500多个构件，利用这些构件，设计人员可以快速地构造出应用系统，也可根据自身需求设计系统。

3.4.2 界面设计

此次监测界面将分为两个主界面：串口调试页面和实时图表界面。每个界面都将分为显示窗口和控制按钮面板两部分，操作简单、显示直观。

串口调试界面功能是调试串口的功能，用来接收下位机监测系统发送过来的数据报告，将数据进行处理，并且选择所需有效数据将其在显示界面中显示，方便工作人员用以观测和分析。

实时图表界面效果将会非常明显，可以极其精准地反映采集数据的变化走势。

4 结束语

此次设计的水质在线自动监测系统，将会极大地提升水环境监测的可靠性、时效性，当出现水质污染事故时，系统可以及时掌握污染水体的发展范围及趋势，极大减少或避免损害下游居民生活及生产，为政府管理部门制定政策提供依据，同时也利于环保部门对水质环境的整治。