【BK-GSZ04】山東博科儀器團(tuán)結(jié)、拼搏、務(wù)實(shí)，共創(chuàng)企業(yè)美好明天。
二次供水水質(zhì)監(jiān)測微系統(tǒng)方案
二次供水作為城市供水末端環(huán)節(jié)，易受儲水設(shè)施老化、管網(wǎng)污染及用水波動影響。本方案聚焦?jié)岫?、pH、余氯、溫度四項(xiàng)核心指標(biāo)，設(shè)計(jì)微型化、低功耗、智能化的水質(zhì)監(jiān)測微系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警與精準(zhǔn)管控。
一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
微型多參數(shù)傳感器模塊
采用MEMS工藝集成光學(xué)濁度傳感器(0-10 NTU/0.001 NTU分辨率)、離子選擇性pH電極(0-14/±0.01)、余氯電化學(xué)探頭(0-5 mg/L/±0.02)及NTC熱敏電阻(-10-60℃/±0.2℃)，模塊體積≤5 cm3，功耗<0.5 W。傳感器表面涂覆超疏水-抗菌涂層，減少生物膜附著，維護(hù)周期延長至6個(gè)月。
邊緣計(jì)算與通信單元
搭載低功耗ARM Cortex-M4處理器，內(nèi)置LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)趨勢預(yù)測與異常識別。例如，通過余氯衰減速率預(yù)測微生物超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，提前4小時(shí)預(yù)警。通信模塊支持LoRaWAN+NB-IoT雙模切換，數(shù)據(jù)傳輸間隔可調(diào)(5分鐘-24小時(shí))，覆蓋地下泵房等弱信號區(qū)域。
二、功能實(shí)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新
動態(tài)閾值與自適應(yīng)校準(zhǔn)
系統(tǒng)結(jié)合用水時(shí)段(高峰/低谷)、季節(jié)溫濕度及歷史數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整水質(zhì)閾值。例如，夏季高溫時(shí)將余氯預(yù)警值從0.3 mg/L下調(diào)至0.25 mg/L，并聯(lián)動加氯泵自動補(bǔ)償。傳感器采用三點(diǎn)標(biāo)定法，通過云端下發(fā)校準(zhǔn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自校準(zhǔn)。
故障自診斷與自恢復(fù)
內(nèi)置多級自檢程序，實(shí)時(shí)監(jiān)測傳感器漂移、電路短路及通信中斷等問題。例如，當(dāng)濁度數(shù)據(jù)異常波動時(shí)，系統(tǒng)自動啟動超聲波清洗模塊清除探頭污垢;若pH電極失效，則切換至備用通道并推送維護(hù)提醒，保障數(shù)據(jù)連續(xù)性。
三、部署與應(yīng)用場景
泵房與水箱全覆蓋
在二次供水泵房、屋頂水箱及管網(wǎng)末梢部署微系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，按“1個(gè)泵房+2個(gè)水箱"的密度覆蓋社區(qū)。例如，某小區(qū)通過10臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)全流程監(jiān)控，水質(zhì)異常響應(yīng)時(shí)間從4小時(shí)壓縮至10分鐘。
云平臺聯(lián)動與決策支持
數(shù)據(jù)上傳至供水企業(yè)云平臺，結(jié)合GIS地圖與BIM模型可視化展示水質(zhì)分布。例如，通過熱力圖定位濁度超標(biāo)區(qū)域，調(diào)度運(yùn)維人員優(yōu)先處理;利用數(shù)字孿生技術(shù)模擬儲水罐沖洗效果，優(yōu)化維護(hù)方案。
本方案通過微型化設(shè)計(jì)、邊緣智能與物聯(lián)網(wǎng)融合，構(gòu)建低成本、高可靠的二次供水水質(zhì)監(jiān)測體系，為城市供水安全提供技術(shù)保障。
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