1. 概述浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng)是利用水質(zhì)自動監(jiān)測手段，實時快速監(jiān)測水質(zhì)變化情況，及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)環(huán)境污染事件，為環(huán)境質(zhì)量評價和環(huán)境污染控制提供決策支持的系統(tǒng)。浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng)由浮標(biāo)、水質(zhì)分析儀、數(shù)據(jù)采集終端、通訊設(shè)備、供電系統(tǒng)、防雷輔助單元以及遠(yuǎn)程控制中心單元組成。浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng)采用水質(zhì)在線分析儀器實時監(jiān)測水質(zhì)的變化超標(biāo)情況，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控中心。2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng)主要包括浮標(biāo)、水質(zhì)分析儀、數(shù)據(jù)采集終端、通信設(shè)備、供電系統(tǒng)、防雷輔助單元以中心站管理系統(tǒng)七部分。該系統(tǒng)以水質(zhì)在線自動監(jiān)控設(shè)備為核心，數(shù)據(jù)采集終端為輔，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸及遠(yuǎn)程監(jiān)控。
浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖：
系統(tǒng)組成如下：? 浮標(biāo)浮標(biāo)采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)，表面（內(nèi)部）鈍化防腐處理，具體內(nèi)部形態(tài)根據(jù)實地的監(jiān)測需要定制，各項加工指標(biāo)均執(zhí)行國家海洋浮標(biāo)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。扁平化設(shè)計便于設(shè)備布放及后期維護(hù)、頂部配備導(dǎo)風(fēng)葉以應(yīng)對各種惡劣氣候、自身撞擊。? 水質(zhì)分析儀電導(dǎo)率、水溫、濁度、溶解氧、pH值、COD、氨氮等……? 數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)采集器按照預(yù)設(shè)頻率采集傳感器的數(shù)據(jù)，通過無線通訊，實時傳輸數(shù)據(jù)，也可以通過預(yù)制軟件下載數(shù)據(jù)。? 無線傳輸模塊GPRS、GSM、北斗衛(wèi)星等方式? 電源充電控制器、太陽能電池板、蓄電池組? 防雷及輔助信號防雷、電源防雷、GPS模塊、溫濕度傳感器。? 中心站服務(wù)器，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件水質(zhì)自動在線監(jiān)測系統(tǒng)具有良好的開放性和拓展性。具有RS485、RS232或4-20mA標(biāo)準(zhǔn)通訊接口的水質(zhì)分析儀及開關(guān)量的儀表可直接連接到數(shù)據(jù)采集終端，通過該終端實現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理上位設(shè)備的連接。自動采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場水質(zhì)分析終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)端控制中心并存儲在SQL數(shù)據(jù)庫里。遠(yuǎn)程控制中心將含有服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備。水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)信息流程見下圖所示：
3. 組網(wǎng)方案
浮標(biāo)自動在線監(jiān)測系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集終端采集水質(zhì)多參數(shù)數(shù)據(jù)：PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、溫度、氨氮、COD等參數(shù)， 24小時實時在線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集點實時傳送。本系統(tǒng)采用GPRS/GSM主備通訊方式，即以GPRS通訊方式為系統(tǒng)的主通訊方式，以GSM通訊方式為系統(tǒng)備用通訊方式（特殊區(qū)域采用北斗傳輸）。
4. 監(jiān)測系統(tǒng)工作體制
在線監(jiān)測系統(tǒng)可提供多種通信工作體制，用以滿足不同的需求?？筛鶕?jù)需要配置，使其處于以下幾種通信方式。
（1）自報體制
自報體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的報汛站通常處于微功耗的掉電狀態(tài)，由事件（如數(shù)據(jù)采集終端輸出一信號）觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù)，在滿足發(fā)送條件時，主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)，然后即可返回掉電狀態(tài)。
增量自報（加密自報）：每當(dāng)被測的數(shù)值發(fā)生一個規(guī)定的增減量變化時（如每10分鐘采集一次傳感器的數(shù)據(jù)，并與前一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若變化非常小，則不發(fā)送數(shù)據(jù)，否則就按自報的數(shù)據(jù)格式發(fā)送一次數(shù)據(jù)，同時把的數(shù)據(jù)存貯起來，以便和下一次采集的數(shù)據(jù)比較。發(fā)送實時值。）增加采集和發(fā)送的頻率。
定時自報：每隔一定時間間隔，不管參數(shù)有無變化，即采集和報送一次數(shù)據(jù)，中心的數(shù)據(jù)接收設(shè)備始終處于值守狀態(tài)。
自報：為防止數(shù)據(jù)波動太大造成采集終端發(fā)射過于頻繁，采集終端具有發(fā)送功能，即：在一次數(shù)據(jù)發(fā)送之后的一定時間間隔內(nèi)，即使數(shù)據(jù)變幅超過預(yù)先設(shè)定值也不發(fā)送，只有超過一定時間間隔以后的數(shù)據(jù)變化，采集遙測終端才發(fā)送。
采用該種通信體制工作的報汛站，發(fā)送的測報數(shù)據(jù)實時性好，信道占用時間短，功耗很低，非常適合通常的測報類系統(tǒng)應(yīng)用。
（2）自報-確認(rèn)體制
自報-確認(rèn)體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的監(jiān)測站通常處于微功耗的掉電狀態(tài)，由事件（如雨量計輸出一脈沖）觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù)，在滿足發(fā)送條件時，主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完成后等待接收方返回確認(rèn)信息。如果得不到確認(rèn)，遙測終端啟動錯誤控制過程（如簡單重發(fā)或換用備用路由重發(fā)），保證中心站正確收到該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信過程完成后自動返回掉電狀態(tài)。
采用該種數(shù)據(jù)通信體制的監(jiān)測站發(fā)送的數(shù)據(jù)既具有及時性，又能保證數(shù)據(jù)的無錯接收，同時耗電很少，適合重點監(jiān)測站的應(yīng)用。
（3）召測體制
召測體制是一種由數(shù)據(jù)采集中心發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令，遙測終端收到該命令后再返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信體制。工作于該體制的測站要隨時中心站的命令，收到中心站命令后根據(jù)命令要求完成的操作（發(fā)送數(shù)據(jù)，按時間段成塊發(fā)送或發(fā)送當(dāng)前值）。該種體制可由數(shù)據(jù)采集中心控制遙測終端的操作。
5. 監(jiān)測系統(tǒng)信息流程
水質(zhì)監(jiān)測站信息發(fā)送流程如下圖所示
信息流程圖
