一种城市二次供水水质安全远程监管系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及城市二次供水行业智能和信息化技术领域，具体涉及一种城市二次供水水质安全远程监管系统。
【背景技术】
[0002]二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供给用户使用或自用的形式；国内绝大部分市政供水水压只能输送到3?4楼，5楼以上的小区需要二次加压，所以说二次供水设施主要为弥补市政供水管线压力不足，保证居住、生活在高层人群用水而设立的。由此可见，二次供水是高层供水的唯一选择方式，与千家万户息息相关。
[0003]供水安全性包含两方面的含义:一是指供水的水质在使用中不应当给人体带来短期的或长期的健康危害，即供水在自然属性上的安全性；二是指供水系统对遭受突发性事故威胁(包括自然灾害、突发性水质污染事故、内源性水质恶化、水厂运行事故、恐怖袭击、人为蓄意破坏等)具有良好的预防、保护、应急和恢复功能，即供水在社会意义上的安全性。随着我国城镇化建设的推进，为加强二次供水管理，保证用水品质，并针对供水自然属性安全和社会属性安全，各城市不断出台相关管理办法和应急预案。
[0004]尽管如此，二次供水水质不合格事件和安全性事件依然时有发生，究其原因，一方面在于供水公司、开发商、物业、净水公司权责不明，缺少专职的二次供水管理人员，管理上存在较大的漏洞；另一方面是缺少科技含量高且符合二次供水远程水质监测需求的产品。根据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》，二次供水需检测项共有106项，涉及微生物、化学物质、放射性物质、感官性状、消毒剂等五个方面的单一水质指标，其中绝大多数指标无法在线监测。
[0005]目前有两种方法来保护二次供水的安全。第一，根据各城市的规定，由直接负责单位(通常为各小区物业)定期组织对蓄水池和供水管网进行清洗、消毒，并委托第三方对水质进行安全检查和评估。其缺点不同的第三方检测机构检测项目，评价体系均不同，同时，对于应对突发性二次供水水污染事件，这种离线抽检方式显然不能满足需求。第二，二次供水管理机构和小区物业对蓄水池水质进行远程监管，挑选具有代表性的水质指标，如PH，而后将测量结果远程传输到监管平台，将测量结果与指标阈值进行对比，从而来判断水质是否合格。这一方法能够对水质监管起到积极作用，但是仍存在很大的不足，主要体现在以下三个方面:
[0006]1)仅能对水质自然属性的安全做预警，无法对突发性事件进行预警判断；
[0007]2)多个指标之间缺乏联系，难以对水质综合安全进行分析，发现污染物后难以对污染物的种类进行分析；
[0008]3)历史数据庞大且复杂，对水质的长期跟踪意义不大。
[0009]因此，很有必要研究兼具常规水质监测和突发性水污染在线监测的二次供水远程监管系统和方法。【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种城市二次供水水质安全远程监管系统，可实现对各监管区的集中统一管理，从而更提高了二次供水安全性和水质监管的及时性。
[0011 ] 为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0012]一种城市二次供水水质安全远程监管系统，包括无线水质监测传感器、水质监测基站、WEB系统服务器、短信猫模块、客户端计算机，无线水质监测传感器通过无线网络与水质监测基站通信，水质监测基站通过Internet或GPRS网络与WEB系统服务器进行远程通信，短信猫模块通过串口与WEB系统服务器相连，WEB系统服务器通过Internet连接多台客户端计算机，所述无线水质监测传感器包括无线常规水质监测传感器和无线有毒有害物质监测传感器，二者安装于二次供水蓄水池上，无线常规水质监测传感器的导管和无线有毒有害物质监测传感器的导管置于水体中，水质监测基站安装在二次供水蓄水池上；
[0013]其中，WEB系统服务器通过Internet或GPRS网络远程下发水质采样频率到各监管区的水质监测基站，水质监测基站再将采样频率通过无线通信模块下发到无线水质监测传感器，无线水质监测传感器根据系统所设置的采样频率采集监管区域内的水质指标，并将采集到的数据通过无线通信模块传输到水质监测基站，水质监测基站再将数据通过Internet或GPRS传输到WEB系统服务器，WEB系统服务器根据选定的水质指数模型进行计算分析当前水质指数是否正常，当水质指数异常时，WEB系统服务器即通过短信猫模块向相关责任人手机发送短信报警，同时将相应的报警信息存入数据库，供日后查询。
[0014]进一步的，该系统包括两种工作模式，一种为实时工作的常规水质在线监测模式，另一种为需要触发信号才能启动的有毒有害物质在线监测模式，常规水质在线监测模式通过WEB系统服务器对水质监测基站下发采样频率，水质监测基站将采样频率转发给无线常规水质监测传感器，无线常规水质监测传感器即按照采样频率采集水质参数；有毒有害物质在线监测模式由水质监测基站中的人体接近检测单元所触发，触发发生前，WEB系统服务器对水质监测基站下发采样频率，水质监测基站将采样频率转发给无线有毒有害物质监测传感器，人体进入监控区域后，水质监测基站中的人体接近检测单元发出触发信号，有毒有害物质在线监测模式开启，无线有毒有害物质监测传感器即按照预先设定的采样率开始采集水质参数；无线常规水质监测传感器和无线有毒有害物质监测传感器所采集到的数据均通过水质监测基站远程传输到WEB系统服务器。
[0015]进一步的，无线水质监测传感器包括微处理器、电源、电源监测单元、存储单元、2.4GHz无线通信模块、水质监测传感器、微型水栗、导管、微型检测池，其中，微处理器与电源、电源监测单元、存储单元、2.4GHz无线通信模块、水质监测传感器、微型水栗均连接，微型水栗与导管、微型检测池相连接，水质监测传感器与微型检测池相连接，电源与电源检测单元相连接。
[0016]进一步的，水质监测基站包括微处理器、电源、电源监测单元、存储单元、2.4GHz无线通信模块、移动通信模块、人体接近检测单元，其中，微处理器与电源、电源监测单元、存储单元、2.4GHz无线通信模块、移动通信模块、人体接近检测单元均连接，电源与电源检测单元相连接。
[0017]进一步的，无线常规水质监测传感器用于监测水体中的浊度、余氯、PH、电导率即二次供水在自然状态下会自然变化的水质指标，这些指标为GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》所规定的常规指标，无线有毒有害物质监测传感器用于监测水体中的挥发性有机化合物、氰化物、重金属即二次供水自然状态下不会产生的有毒有害物质，这些物质用于表征水体中是否含有GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》所规定的非常规指标。
[0018]—种实现上述的城市二次供水水质安全远程监管系统的方法，所述步骤具体为，
[0019]1)数据初始化
[0020]将统计的城市二次供水水质监管区基本信息、水质监测传感器信息、用户信息、通过实验建立的有毒污染物数据库、本地认可的水质指数模型导入所述城市二次供水水质安全远程监管系统的数据库中，建立基础数据；
[0021]2)系统上线
[0022]所述城市二次供水水质安全远程监管系统启动运行，各水质监管区的水质监测传感器、水质监测基站上电运行；
[0023]3)轮询各水质监管区
[0024]系统记录已经连接的水质监测基站和对应的水质监管区信息，并按设定的轮询时间间隔向各个已连接的水质监管区发送轮询命令；
[0025]4)数据接收及解析
[0026]WEB系统服务器将各个水质监测基站传来的数据包进行解析、处理、存储，并进行显示，用户可登录系统进入水质监管区实时监管界面查看实时数据；
[0027]5)数据分析
[0028]WEB系统服务器将解析后的各个水质指标与GB 5749— 2006《生活饮用水卫生标准》所规定的指标限制进行比较，判断是否超过阈值，若没有超过阈值则回到步骤4);若超过阈值则执行步骤6);
[0029]6)产生报警记录
[0030]根据步骤5)的判断结果自动生成相应类型即常规水质异常报警、水质安全突发事件报警、污染物类别报警的报警记录，通过用户信息数据库获取可接收该条报警记录的用户列表及其手机号码，将该条报警记录存入历史报警信息数据库中；
[0031]7)发送报警短信
[0032]WEB系统服务器定时查找数据库中未被发送的报警记录，调用短信猫模块的接口函数将所有未被发送的报警记录依次发送给相应权限的用户；
[0033]进一步的，所述常规水质异常报警包括以下步骤:
[0034]1)建立水质指数模型
[0035]通过无线常规水质监测传感器采集浊度、余氯、pH、电导率等水质常规指标，根据GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》设置每项常规指标的限值，根据各地区认可的水质指数(WQI)计算方法，计算安全指数阈值W0 ；
[0036]2)实时水质指数分析
[0037]WEB系统服务器获取到无线常规水质监测传感器采集的浊度、余氯、pH、电导率水质常规指标，并根据所建立的水质指数模型实时计算当前水质指数wt，并比较Wt与W0的大小；
[0038]3)异常报警
[0039]当Wt > W0时，WEB系统服务器通过短信猫模块向相关责任人的