I. architecture du système et optimisation des modules
Renforcement de la conception modulaire
Avec une architecture hautement modulaire, les groupes de capteurs, les unités d'acquisition de données, les modules de contrôle, les modules de communication, etc. sont conçus en tant qu'unités fonctionnelles indépendantes, prenant en charge le remplacement et la mise à niveau rapides. Par exemple, le Groupe de capteurs intègre des capteurs de paramètres classiques tels que le pH, l'oxygène dissous, la turbidité, la conductivité, etc., tout en réservant une interface pour étendre les capteurs de paramètres spécifiques tels que les métaux lourds (par exemple, le plomb, le cadmium), les matières organiques (par exemple, COD, TOC), etc., adaptés aux différents besoins du scénario de surveillance.
Mise à niveau du hardware de base
Technologie de capteur: choisissez des capteurs de haute précision et de stabilité à long terme, tels que le capteur d'oxygène dissous du principe d'extinction subite par fluorescence (erreur ≤ ± 0,1 mg / l), le capteur de conductivité à électrode de graphite (stabilité ± 0,5%), pour assurer la précision des données.
Unité d'acquisition de données: avec microprocesseur de qualité industrielle ou système embarqué, prise en charge de l'acquisition synchrone multicanal, intervalle d'échantillonnage réglable (1 - 60 minutes), efficacité des données supérieure à 99%.
Module de communication: Intégrez des moyens de communication sans fil tels que 4g / 5G, Lora, Nb - IOT et d'autres, adaptez - vous aux régions éloignées ou aux environnements complexes, tout en prenant en charge la transmission filaire Ethernet, fibre optique et autres, pour assurer le temps réel des données (délai de transmission ≤ 5 secondes).
II. Renforcement des capacités de traitement et d’analyse des données
Edge Computing et synergie Cloud
Traitement local des données: déployez des unités de calcul Edge sur les sites de surveillance pour le filtrage préliminaire des données, le traitement en douceur et le marquage des valeurs anormales afin de réduire le volume de données transférées. Par exemple, l'identification automatique des données de surdimensionnement ou de mutation par un algorithme intégré déclenche un mécanisme de ré - examen après le marquage.
Big Data Analytics dans le cloud: téléchargez des données sur une plate - forme Cloud et utilisez les ressources de Cloud Computing pour une analyse approfondie, y compris la prévision des tendances, la reconnaissance des modèles et la traçabilité de la pollution. Construire des modèles de changement de la qualité de l'eau à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique tels que les réseaux neuronaux lstm pour prédire les tendances de la qualité de l'eau au cours des 72 prochaines heures avec une précision de plus de 90%.
Alerte précoce intelligente et aide à la décision
Mécanismes d'alerte Multi - niveaux: mise en place d'alertes seuils (alerte primaire en cas de dépassement d'un indicateur, SMS + notification de la plateforme), d'alertes tendances (prévision du risque de dépassement sur la base de données de près de 7 jours, déclenchement d'une alerte secondaire) et d'alertes couplées régionales (alerte synergique en cas d'anomalie sur plusieurs sites de surveillance du bassin).
Génération automatique de rapports: génération quotidienne / hebdomadaire / mensuelle de rapports de surveillance contenant des graphiques de tendance des indicateurs, des statistiques de conformité et des analyses des incidents de pollution, prise en charge de l'exportation au format PDF / Excel, aide à la prise de décision.
Iii. Gestion de l'énergie et optimisation des opérations et de la maintenance
Conception basse consommation et autonomie énergétique
L'utilisation de capteurs et d'unités de commande à faible consommation, combinée à un système d'alimentation solaire (par exemple, panneau solaire 11w + batterie au lithium 60ah) et à une batterie de secours, garantit un fonctionnement continu du système dans un environnement sans surveillance pendant au moins 30 jours.
Optimisez le mode d'hibernation de l'appareil, les périodes de non - acquisition entrent automatiquement dans un état de faible consommation d'énergie et réduisent la consommation d'énergie.
Opérations et maintenance à distance et auto - diagnostic des pannes
Fonction de contrôle à distance: prise en charge de l'étalonnage à distance du capteur via l'application du téléphone ou le PC, démarrage de l'échantillonneur, ajustement de la fréquence de surveillance, temps de réponse ≤ 30 secondes.
Diagnostic intelligent des pannes: le système dispose d'un programme d'auto - test intégré qui détecte régulièrement l'état du capteur, la liaison de communication et le module d'alimentation, localise automatiquement les points problématiques (tels que le blocage du capteur, l'interruption de la communication) Lorsqu'une panne se produit et envoie des recommandations de réparation via la plate - forme.
Iv. Forme de déploiement et adaptation du scénario
Programme de déploiement diversifié
Déploiement du capteur d'entrée: adapté aux petits scénarios tels que les zones humides, les plans d'eau du parc, etc., le capteur est directement injecté dans les plans d'eau, via un câble pour connecter l'hôte, qui utilise le réseau 4G pour transmettre les données. Le limon de la sonde doit être nettoyé régulièrement pour garantir la précision de la surveillance.
Station de surveillance de type bouée: avec le corps de bouée comme support, capteurs intégrés, système d'alimentation solaire et RTU, pour les rivières, les lacs et autres eaux libres. Le corps de la bouée est conçu avec une boule semi - elliptique en matériau PC et un demi - cône en alliage d'aluminium à la base, équipé d'un dispositif d'auto - nettoyage tournant mécaniquement pour réduire l'impact de la pollution.
Station de surveillance côtière: construction de la boîte en acier coloré ou en acier inoxydable, unité intégrée de collecte, de distribution, de détection et de contrôle de l'eau, adaptée aux scénarios de surveillance à long terme tels que la source d'eau, la section contrôlée par l'État et la province. L'unité de collecte d'eau est conçue avec un ponton ou un tube enterré dans le lit de la rivière pour assurer la représentativité de l'échantillon d'eau.
Configuration des paramètres de scénographie
Surveillance des eaux de surface: l'accent est mis sur la surveillance d'indicateurs tels que le pH, l'oxygène dissous, la turbidité, l'azote ammoniacal, le phosphore total et d'autres, en combinaison avec la technologie d'information géographique SIG pour obtenir le classement de la qualité de l'eau du bassin versant et la traçabilité de La pollution.
Surveillance des effluents industriels: accroître la surveillance des polluants caractéristiques tels que les métaux lourds (p. ex., plomb, Mercure), les matières organiques (p. ex., Phénols volatils, COV) et répondre aux exigences des normes d'émissions environnementales.
Surveillance des sources d'eau potable: analyseur intégré de toxicité biologique ou d'Escherichia coli pour assurer la salubrité de l'eau potable.
V. Sécurité des systèmes et gestion des données
Protection de la sécurité des données
L'adoption de protocoles de transmission cryptés (tels que HTTPS, mqttovertls) sécurise la transmission des données contre la violation ou l'altération des données.
Le stockage local utilise le stockage intégré 16M + l'extension de carte 256gbtf qui prend en charge la fonction de renouvellement hors tension pour assurer l'intégrité des données.
Partage de données et synergie
Construire des interfaces de données ouvertes qui prennent en charge l'interfaçage avec les systèmes de protection de l'environnement, de conservation de l'eau, d'urgence et d'autres secteurs, permettant le partage des données en temps réel (délai ≤ 5 minutes).
Fournit des interfaces API qui permettent aux plateformes tierces d'appeler les données de surveillance, facilitant ainsi la gouvernance Collaborative intersectorielle.