浙江省臺州市靈香店浦施古橋涇河道浮漂多參數監測系統

更新時間：2025-12-22 點擊次數：39

浙江省臺州市靈香店浦施古橋涇河道浮漂多參數監測系統方案

一、系統建設背景與目標

（一）建設背景

施古橋涇位于浙江省臺州市靈香店浦區域，屬永寧河支流，總長約1300米，緊鄰農港城，曾因周邊餐飲經營戶污水直排、垃圾場滲漏等問題，導致河道淤積、水體發黑發臭，成為區域水環境治理的重點難點河段。盡管前期通過拆除違規集裝箱、遷移垃圾場等整治措施消除了主要污染源，但河道仍存在雨水管夜間偷排污水等隱蔽污染風險，傳統人工巡查監測模式存在頻次低、時效差、隱蔽污染難以發現等弊端，無法滿足精細化管護需求。

為鞏固治水成效，落實河長制管理要求，亟需構建一套自動化、實時化的水質監測體系。浮漂多參數監測系統憑借部署靈活、無人值守、全時段監測的優勢，可精準捕捉水體水質變化，及時預警污染風險，為施古橋涇河道長效管護提供科學數據支撐。

（二）建設目標

1. 實時感知水質狀況：實現對施古橋涇關鍵斷面水體核心參數的連續監測，掌握水質動態變化規律；

2. 精準預警污染風險：針對隱蔽排污、水質突變等問題，建立閾值預警機制，縮短應急響應時間；

3. 支撐科學決策管理：為河長制履職、污染溯源、治理成效評估提供客觀數據依據；

4. 構建長效管護體系：結合智慧治水技術，推動監測模式從“人工巡檢"向“智能感知"轉型，提升河道管護效率。

二、系統總體架構

系統采用“前端感知-網絡傳輸-云端應用"三層架構，形成“監測-傳輸-分析-預警-處置"的閉環管理流程，實現對施古橋涇河道水質的全鏈條智慧監管。

（一）前端感知層

部署浮漂式監測站作為核心感知單元，集成多參數水質傳感器、數據采集模塊、太陽能供電系統及錨定裝置，實現水體參數原位采集與本地存儲；針對雨水排口等重點污染風險點，輔助部署投入式傳感器，強化特征污染物監測。

（二）網絡傳輸層

采用4G/NB-IoT無線通信技術，將前端采集的水質數據加密后實時傳輸至云端平臺，保障數據傳輸的穩定性與安全性；支持本地數據存儲備份，避免網絡中斷導致的數據丟失。

（三）云端應用層

構建集數據展示、分析預警、設備管理于一體的云端管理平臺，實現水質數據可視化呈現、歷史數據查詢、異常預警推送及設備遠程管控，支撐多部門協同處置。

三、系統核心組成與技術參數

（一）浮漂監測站核心配置

浮漂監測站作為前端感知核心，采用模塊化設計，部署于施古橋涇干支流交匯處、雨水排口下游等3個關鍵斷面，具體配置如下：

浮標體：采用超高分子聚乙烯材質，直徑約408mm，低重心設計，具備抗腐蝕、抗撞擊、防生物附著特性，適應河道水流環境；
供電系統：配置11W太陽能板+60Ah鋰電池組，采用MPPT自動功率點跟蹤技術，保障陰雨天氣7天以上連續供電，滿足無人值守需求；
錨定系統：采用2.5kg鑄鐵錨搭配10米尼龍繩，確保浮標在河道水流沖擊下位置穩定，保障監測數據的代表性；
防護裝置：配備GPS定位、防盜報警燈，支持設備位置實時追蹤與安全預警。

（二）多參數監測指標與技術參數

結合施古橋涇污染風險特點，重點監測常規五參數及特征污染物，傳感器采用熒光法、光譜法等先進檢測原理，具備自動清洗功能，降低運維成本，具體參數如下表：

監測指標	測量范圍	測量精度	測量原理	備注
水溫	-20~60℃	±0.5℃	熱電偶	常規五參數
pH值	0~14pH	±0.05pH	玻璃電極	常規五參數
溶解氧	0~20mg/L	±2%FS	熒光光度法	常規五參數
電導率	0~100mS/cm	±1%FS	電導法	常規五參數
濁度	0~1000NTU	±3%FS	90°散射光	常規五參數
COD（化學需氧量）	0.75~475mg/L	±3%FS	光譜法	特征污染物
氨氮	0~10mg/L	±5%FS	離子選擇法	特征污染物

（三）數據傳輸與云端平臺

數據傳輸：采用4G無線通信模塊，支持Modbus/RTU協議，數據上傳頻率可自定義（默認5分鐘/次），傳輸延遲＜1分鐘；具備斷點續傳功能，網絡恢復后自動補傳歷史數據；
云端平臺功能：

數據可視化：以圖表、曲線形式呈現實時/歷史水質數據，支持單參數趨勢分析與多參數相關性對比；
預警管理：預設水質參數閾值（如pH＜6.5或＞8.5、COD＞50mg/L等），異常時通過短信、APP推送報警信息，支持預警級別分級；
設備管理：支持監測站點拓撲圖展示，實時監控設備在線狀態、電量、傳感器校準情況，可遠程設置采集頻率與校準參數；
報表生成：自動生成日/周/月水質監測報告，支持數據導出，為治水成效考核提供依據；
多跨協同：預留與臺州市“河長在線"平臺對接接口，實現數據共享與協同處置。

四、系統部署與實施流程

（一）監測點位布設

基于施古橋涇河道特征與污染風險，采用網格化布點策略：

上游控制斷面：部署于施古橋涇源頭附近，監測河道本底水質；
中游重點斷面：部署于雨水排口下游50米處，重點監測偷排污水對水質的影響；
下游出口斷面：部署于施古橋涇與永寧河交匯處，監測河道出水水質，評估治理成效。

（二）實施流程

前期調研與方案優化：開展河道水深、流速、污染源分布等現場勘查，細化點位布設與設備參數；
設備集成與校準：完成傳感器組裝、數據采集模塊配置，進行實驗室標準液校準，確保監測精度；
現場安裝與聯網：將浮漂監測站吊裝投放至預設點位，固定錨定系統，完成4G網絡激活與云端平臺對接；
系統聯調與試運行：測試數據采集、傳輸、展示全流程穩定性，優化預警閾值與上傳頻率；
驗收與運維培訓：完成系統功能驗收，為管護人員提供設備巡檢、數據解讀、故障處理等培訓。

五、運維保障體系

（一）日常運維

傳感器維護：每2個月清理探頭附著物，每季度進行現場精度驗證與校準；
設備巡檢：每半年檢查浮標體完整性、太陽能板清潔度、錨定系統穩定性，測試供電與通信功能；
數據質控：建立異常數據識別機制，通過時間序列對比、傳感器數據相關性分析剔除干擾值，保障數據準確性。

（二）應急保障

建立設備故障應急響應機制，接到設備離線、數據異常報警后，24小時內完成現場處置；配備備用傳感器與通信模塊，確保系統快速恢復運行。

六、系統應用價值

提升監管效率：實現24小時無人值守監測，數據采集頻次提升至分鐘級，替代傳統每日1次的人工采樣，大幅減輕基層河長巡河負擔；
精準污染溯源：通過重點斷面水質變化曲線分析，可快速鎖定夜間偷排等隱蔽污染源，為執法處置提供精準靶向；
降低管理成本：集成化設計與智能化運維使單點建設成本降低30%，減少人工巡檢工作量60%，實現高效低成本監管；
鞏固治水成效：推動水環境監管從事后處置向事前防控轉型，助力施古橋涇實現“水清、河暢、岸綠、景美"的長效管護目標。