摘要：水环境在线监测体系经过3S技能的集成使用，使用嵌入式体系规划水质监测终端，使用GIS技能、GPS技能、RS技能、数据库技能和物联网技能完结信息的交融、剖析。本体系的研讨为国家江河流域水环境安全办理供给根底信息，为政府科技决议计划供给牢靠的技能支撑，有利于促进流域经济、社会、环境和谐可持续开展。
0 导言
我国水资源散布广泛而丰厚，但是也存在总量紧缺、人均占有量低、区域散布不均、水土资源不相匹配、城市缺水状况凸显、水体污染日益加剧等问题。本文针对我国首要江河湖泊流域水环境污染现状，以先进的流域水环境监控、应急技能和理念为辅导，充分使用物联网技能、GPRS技能、Zigbee技能，研制水环境实时监测体系和预警渠道，完结流域水质实时监控、数据传输、数据处理、渠道实时显现和预警，提高我国江河流域水污染实时监控预警的主动化水平与应对突发事件的应急处置才能，为国家江河流域水环境安全办理供给根底信息，为政府科技决议计划供给牢靠的技能支撑。
1 物联网根底理论的研讨
1.1 物联网的技能及其开展
所谓物联网(IOT)，指的是互联网和多种传感设备结合起来而构成的一个大型的使用型网络。物联网技能触及的使用规模和学科非常广泛，是依据互联网开展起来可以完结“物物交互”和“人机交互”两种交互形式的一种新式网络技能，因为物联网可以经过两种交互形式完结人、物、机三者之间的通讯，在传感器技能、辨认技能等技能的根底上，使实时监控咱们日常日子的全部和完结智能化、主动化、无人化的操控成为了或许。物联网全体体系结构如图1所示。
1.2 水环境监测物联网挑选
物联网的水环境在线监测体系规划要点考虑的问题是监测物联网的选用、监测参数的确认和采样频率的拟定。针对我国首要江河湖泊流域水环境污染现状，急需以先进的流域水环境监控、应急技能和理念为辅导，结合流域杂乱的水文、地势地貌、土地使用和生态特征，充分使用地舆信息技能和云渠道，研制依据物联网的水质在线监测体系，完结流域水质实时监控、数据传输、数据处理、渠道实时显现和预警，提高我国江河流域水污染实时监控预警的主动化水平与应对突发事件的应急处置才能，为国家江河流域水环境安全办理供给根底信息，为政府科技决议计划供给牢靠的技能支撑，促进流域经济、社会、环境和谐可持续开展。
2 依据物联网的水环境在线监测体系的整体构架
水环境在线监测体系不同于一般的信息体系，全套体系的规划与构建、施行都是环绕水环境资源这一特别的工业生产与开展布景打开的。因而，为了可以使水环境在线监测体系事务化运转得到终究完结，体系的功用、流程以及组成的规划有必要以规范的水环境监测流程为依据，如图2所示。
3 依据物联网的水环境在线监测体系整体结构规划
本体系将集成使用3S技能，将经过GPS取得所需固定或移动监测站的切当方位，并可以将监测的数据使用通讯传输体系发送到信息操控中心，更新体系归纳数据库;及时使用RS获取监测流域的水体图画，并经过水质模型监测水质改变，提前预警水污染的搬迁进程;并使用GIS完结对空间数据的剖析、存贮，并出现水污染模仿模型处理成果。
体系的规划分为三个首要部分：数据搜集部分、信息输出及处理部分、上位机监控操控部分。完结监测数据的实时监控、无线传输、数据处理和实时显现。
3.1 数据搜集
数据搜集终端首要完结环境污染信息主动搜集、主动定位、数据存储上传等功用。
数据搜集终端功用具体表现在安全维护功用、主动定位功用、本地显现存储功用、主动计量功用等方面，具体剖析如下。
安全维护功用。具有主动运转、停电维护、来电主动康复等功用。具有状况测验功用，便于例行修理和应急毛病处理。
主动定位功用。可以主动定位投进方位并将地舆方位信息上传至总监控中心。
本地显现存储功用。具有本地显现功用，可本地检查当时及前史水质数据。具有本地数据存储功用，规范装备按5m/次记载，可存储30天数据。
主动计量功用。可以主动计量要点污染源污水排放量;主动完结水样的接连等比例采样;主动记载和监控污染设备的运转。装备适宜的传感器，可主动完结PH、ORP、浊度、余氯、流量等参数的在线监测，主动完结环境信息的联网传输和剖析处理。
3.2 数据传输及处理部分
数据传输体系首要包含传输设备和所选用的通讯网络，监控中心与监控终端的通讯网络依据实际状况选用中国移动GPRS网络、中国电信CDMA网络、3G、网桥通讯、微波通讯等，现场搜集部分的通讯方法依据现场实际状况选用485总线、CAN总线或无线传感器网络等。本次研讨以3G通讯和无线传感器网络为主。
无线传感器网络由很多的集成了实时传感、数据收发处理和无线通讯才能的小体积、低成本的坐落丈量区域的传感器节点和与该片区域匹配的会聚节点、电脑上位机，自下而上自组织地构成了一套监测网络。配水单元、剖析单元的集成组成传感器节点，用来对各个单元相应功用的完结;上位机软件操控和传感器节点相当于操控单元，将进程操控、监控显现和长途通讯的功用加以完结。由此可见，由无线传感器所组成的网络但是完结规划的水环境监测体系所要求的一切功用。
此次规划的无线传感器网络与传统的水环境监测体系比较，将有更大的优势：省去人工水样搜集、搜集和对成果的化学剖析试验等很多作业，减少了人工剖析成果和处理数据的作业，增加了被测参数的实时性、直观性和牢靠性。
