一、方案背景

城市內河是城市水生態系統的關鍵廊道，兼具景觀休閑、生態調節、農業灌溉及防洪排澇等重要功能。近年來，隨著城市人口增長和產業集聚，內河水質污染問題日益凸顯，主要表現為有機物污染、富營養化、重金屬超標及溶解氧下降等，嚴重威脅水生態安全和居民健康。

傳統的人工采樣、實驗室分析方式周期長、頻次低，難以反映水質連續動態變化，也無法滿足突發污染事件的快速預警需求。對此，數之能提供城市內河水質在線監測的軟硬件一體化方案，實現對pH、溶解氧、電導率、濁度、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數等關鍵指標的實時監控、超標告警與數據分析，有效提高工作效率與管理水平。

二、前期調研

各監測站點需采集的設備及數據點位如下：

1、多參數水質分析儀：pH值、溶解氧（DO）、電導率、濁度、水溫、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數（RS485串口，Modbus RTU協議）

2、水位計：水位高程、水位變化速率（RS485串口，Modbus RTU協議）

3、流量計：瞬時流量、累計流量、流速（RS485串口，Modbus RTU協議）

三、系統架構及選型

1、感知層：每個監測站點部署多參數水質分析儀、水位計、流量計等設備，均采用RS485串口通信，遵循Modbus RTU協議。同時包括蓄電池、立桿等設備。

2、網關層：部署水文水利網關，實現水質、水位、流量等數據采集，并通過4G網絡以MQTT協議上傳至數之能物聯網云平臺中，確保數據完整可靠。

3、平臺層：物聯網云平臺提供可視化數據大屏、遠程監控、站點管理、超標告警、報表生成與數據分析等功能，并為不同管理人員提供不同權限。

四、實現功能

1、管理人員通過平臺即可實時查看各站點pH、溶解氧、電導率、濁度、氨氮、總磷、總氮、CODMn等指標，以及水位、流量等數據。

2、當監測值超標、變化速率異常或設備故障時，系統自動通過短信、微信、郵件推送等方式分級通知責任人。

3、自動生成小時均值、日均值、月均值、年均值統計報表，便于繪制水質參數時間序列曲線、沿程變化圖、達標率分析、污染物通量估算等。

4、可對網關及前端傳感器進行遠程參數配置、固件升級、時鐘同步、故障自診斷及重啟操作，顯著降低現場巡檢頻次和維護成本。

5、系統擴展與互聯互通：平臺預留標準數據接口，可與上級生態環境大數據平臺、水利防汛指揮系統、城市智慧水務平臺等對接，實現數據共享和業務協同。