一、方案背景
城市内河是城市水生态系统的关键廊道，兼具景观休闲、生态调节、农业灌溉及防洪排涝等重要功能。近年来，随着城市人口增长和产业集聚，内河水质污染问题日益凸显，主要表现为有机物污染、富营养化、重金属超标及溶解氧下降等，严重威胁水生态安全和居民健康。
传统的人工采样、实验室分析方式周期长、频次低，难以反映水质连续动态变化，也无法满足突发污染事件的快速预警需求。对此，数之能提供城市内河水质在线监测的软硬件一体化方案，实现对pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数等关键指标的实时监控、超标告警与数据分析，有效提高工作效率与管理水平。
二、前期调研
各监测站点需采集的设备及数据点位如下：
1、多参数水质分析仪：pH值、溶解氧（DO）、电导率、浊度、水温、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数（RS485串口，Modbus RTU协议）
2、水位计：水位高程、水位变化速率（RS485串口，Modbus RTU协议）
3、流量计：瞬时流量、累计流量、流速（RS485串口，Modbus RTU协议）
三、系统架构及选型
1、感知层：每个监测站点部署多参数水质分析仪、水位计、流量计等设备，均采用RS485串口通信，遵循Modbus RTU协议。同时包括蓄电池、立杆等设备。
2、网关层：部署水文水利网关，实现水质、水位、流量等数据采集，并通过4G网络以MQTT协议上传至数之能物联网云平台中，确保数据完整可靠。
3、平台层：物联网云平台提供可视化数据大屏、远程监控、站点管理、超标告警、报表生成与数据分析等功能，并为不同管理人员提供不同权限。
四、实现功能
1、管理人员通过平台即可实时查看各站点pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、总磷、总氮、CODMn等指标，以及水位、流量等数据。
2、当监测值超标、变化速率异常或设备故障时，系统自动通过短信、微信、邮件推送等方式分级通知责任人。
3、自动生成小时均值、日均值、月均值、年均值统计报表，便于绘制水质参数时间序列曲线、沿程变化图、达标率分析、污染物通量估算等。
4、可对网关及前端传感器进行远程参数配置、固件升级、时钟同步、故障自诊断及重启操作，显著降低现场巡检频次和维护成本。
5、系统扩展与互联互通：平台预留标准数据接口，可与上级生态环境大数据平台、水利防汛指挥系统、城市智慧水务平台等对接，实现数据共享和业务协同。
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