科技成果

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成果名称: 水质远程监测智能化环保系统的研制

成果登记号: 9612013Y0577

第一完成单位: 西安邮电大学

联 系 人: 左拉

成果类型: 应用技术

技术领域: 电子信息

成果简介:

  针对目前我国水质污染情况严重、水质监测手段相对落后、水质监测仪器数字化、智能化水平低的现状,设计研发了“基于物联网和太阳能技术的水质远程监测智能化环保系统”。该系统可在不同的地点设定多个监测点,实时监测水质数据,通过3G网络等无线移动通信网络将水质数据及时汇总至监控中心。  系统结合生物监测和电化学监测两种方式来监测水质信息,生物监测通过直接监测水生生物的生长情况监测水质情况,电化学监测通过电化学传感器直接测量水质数据,系统即保留了电化学监测技术成熟、测量准确的优点,又结合了生物监测在全面性、直观性上的优势,从而解决传统电化学手段全面性直观性差、反应速度慢的问题。  系统下位机监测设备采用太阳能供电,并采用智能节电技术,同时结合无线通讯技术实现永久性野外无人环境下的水质监测。监控中心可查看整个监测区域内所有监测点的实时水质信息,形成全区域监测、实时监测的无线水质传感器网络。整个系统运行时高度自动化、智能化,全程无人值守。可根据区域内其他监测点的水质信息对某一点做出预警,具有科学智能决策的能力,尤其对某些重大突发污染事件有较好的预警与突发应对效果。此外,系统具有较好的兼容性,在更换传感器后便可成为其他用途的永久性野外监测站,比如安装湿度和氮磷传感器后便可作为生态农业的监测站。  在性能指标上,研制的“基于物联网和太阳能技术的水质远程监测智能化环保系统”,可以工作在无人值守的情况下,实现多个采样点水质的自动轮询采样、检测、分析、数据上传、数据备份、实时监控、超标留证并报警、科学决策等功能。系统具有身份识别与数据加密功能,防止非监管部门对数据的破坏与窃取。系统在主要技术指标上满足下列要求:可对1000公里以外的水域进行监测,数据分析速度在1分钟之内;监控中心可存储100个节点2年的水文信息(1T),下位机可存储1年的水文信息(8G);监测水质温度、氨氮含量、PH值、硬度、盐度、浑浊度、溶氧量的准确率优于5%。  在经济和社会效益方面,本项目促进了信息与通信工程、仪器科学、环境科学三个学科的融合,并促进了在线环境监测仪器学科的发展;解决了企业难题并产生了直接经济效益,并通过了省级相关监测部门的质量检验。该产品在西安盛华信息科技有限公司和西安碑林区光腾电子经销部进行了成果转化,为西安盛华信息技术科技有限公司创造产值59万余元,为西安碑林区光腾电子经销部创造销售收入21万元,直接经济效益80余万元。该项目申请或获批国家专利4项,其中包括国家发明专利2项,国家实用新型专利1项和国家外观专利1项,获得陕西省首届职工科技节节能减排竞赛金奖1项和陕西高等学校科学技术二等奖1项,出版著作1部,在国内外学术期刊或会议上发表论文12篇,其中被SCI收录4篇,被EI收录7篇。另外本成果在对研究生和本科生的培养中,起到了积极的作用,以该成果为依托,学生获得了第十一届全国挑战杯竞赛和第十二届全国挑战杯竞赛2项全国二等奖,本项目培养本科生30名,研究生6名。