物联网技术在智能水的建设中起着重要作用。因特网使信息的收集和传送自动化。从层次的角度来看，对象因特网包括三个层次:感知、网络和应用。感知层的作用是感知和获取数据；网络层的作用是传输数据；应用层的作用是分析处理过的数据并将结果呈现给用户。智能水事系统利用物联网技术，能够及时掌握水产业生产、经营和客户服务各个方面的关键数据，分析和处理数据，充分利用数据的价值，并为管理决策服务。智能水包括许多子系统，其中在线水质监测系统在智能水中发挥着重要作用。传统的实验室水质检测方法很长，很少使用，不能实时反映水质。在线水质监测系统包括取样、分析、记录、传输、处理等过程。为了进行实时、快速和自动的水质监测，必须确保水质安全。
1总体架构
系统基于工业互联网云计算技术，结合微服务技术架构，实现可扩展、高可用的基础运行环境。平台采用B/S架构，通过浏览器即可随时、随地访问平台资源，具备跨平台特性。平台分为数据层、传输层、平台层与应用层，其架构如图1所示。
（1）数据层，利用在线监测仪表获取电厂各个用水系统的水量、水质、液位等监测数据，完成基础数据的采集。（2）传输层，在基础数据信息采集完成后，使用无线通信网络或有线通信网络实现信息的传输。（3）平台层，将电厂水务数据处理、存储、安全防护等所需资源进行服务器化配置，实现数据的服务器化处理。（4）应用层，将接收到的数据与设定运行数据的历史趋势进行分析，以图形界面的方式可以更加直观的对水质、水量数据与原数据模型进行对比分析。该层具备两种基础的处理方式：1）定时接收电厂用水设备的参数，在该层进行数据的分析和处理，通过已建立的节能智能模型分析判定，再由互联网来实现设备的自动控制。2）采用短信的方式通知电厂运行管理人员，管理人员可以根据智能系统的分析了解和诊断故障的定位，提取系统中给予的解决方案和处理方式。（5）用户层，实现数据可视化展示、业务管理等功能。
2PLC程序的设计
API程序的主要配置以模块形式完成。它主要包括数据初始化配置、手动和自动运行以及缺省配置。对于获得的信息数据，读取和执行数据(包括6个次级方案)由PLC作为控制中心处理和控制。在选择控制器PLC时，Siemens Smart200系列的主要功能是控制设备组件并收集数据。触摸屏采用昆仑通泰，主要功能是显示PLC配置，实现全系统控制。根据有关污水处理系统的要求，确定输出端口和输入端口的数量，并进行I/o分布以正确选择PLC类型控制器，PLC输入点的数量为12个，输出点的数量为8个，该模块通过液位计和压力变送器进行模拟信号输入，实现系统液位计和压力的平衡，并采集信号进行稳定控制。
3功能模块A：“动态水平衡管理”模块
该模块用于动态实时展示电厂的各类供水、用水、排水的水平衡，用直观的可视化界面展示水平衡水网图，包括水的流量、流向等实时数据。在动态平衡中体现用水和排水的总体平衡，根据各工艺用水系统的用水、排水的数据积累，实现水平衡动态化管理。通过电厂各工艺用水系统安装的流量、压力、水位及水质分析测点，建立智慧水务系统的感知体系。将各系统测点进行分析汇总，对供给、需求、废水计算和预测，可以提示各系统的切换和系统的启停运行，在满足机组设备安全的前提下，合理分配水资源，并通过手机APP实现移动查看实时动态水平衡图和关键流量数据。在平台层建立全厂各水系统基础数据库，结合水量平衡数学模型，建立电厂水量平衡智能测算方法。通过电厂水量平衡测算模块，实现偏差报警功能，一旦发生偏差，即在界面做出醒目提示与报警。通过远程数据集中监测、计算与分析，综合相关规程或多个电厂水耗数据横向对比，指导电厂优化用水调配建议，帮助运行人员做出相应节水调整。并通过手机APP实现向相关用户推送水平衡实时报警信息。
4水质在线检测仪与数据采集
在网上水质监测系统中，水质原始数据是通过网上水质检测器获得的。常用的水质指标包括五个标准参数(温度、pH值、溶解氧、电导率、浊度)、氯氯、化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、金属离子等。根据检测原理，在线水质检测器使用的分析方法包括化学、光学、生物学等。近年来，水质评估指标，如生物合成毒性和荧光指数，也受到更多关注。深圳水和水技术小组开发的水质生物毒性分析仪(RTB)利用斑马鱼作为通过实时分析斑马鱼行为在线监测水质总体毒性的指导机构；物联网技术已广泛应用于目前智能水利建设背景下的水质在线监测系统。基于物联网技术的在线水质监测系统可分为三个层次:数据收集、数据传输和应用演示。通过结合需要明确识别的水质指标以供实际应用，它能够利用相应的在线水质检测器实现在线实时水质检测，并通过有线或无线通信网络将水质数据传送给服务器， 及时掌握水质变化情况，实现水质预警功能，这是一种技术手段。
5系统建设步骤
（1）根据基于工业互联网平台的水处理设备监控与运维系统下升级的电厂水平衡设计及电厂各监测装置安装位置，完成底层传感器（水量、水质、水压、液位）的安装和数据采集。主要采集两大类数据，即水平衡数据和各水处理单元数据。所有数据由电厂收集至中央数据服务器。（2）按照网络及硬件配置要求完成电厂内部服务器、PC客户端和手机APP网络的硬件架设。（3）根据电厂的实际情况，按照电厂智慧水务功能设计（功能模块A、B、C、D），开发电厂智慧水务软件以及电厂智慧水务手机APP。（4）通过OPCUA协议（或其他工业互联网协议）将智慧水务软件进行数据对接。（5）电厂智慧水务软件的安装及调试。通过上述建设步骤，最终完成电厂水处理设备监控与运维系统的建设。
结束语
在当今智能水利建设的背景下，物联网技术在水质在线监测系统中得到广泛应用。基于物联网技术的在线水质监测系统可分为三个层次:数据收集、数据传输和应用演示。通过结合需要明确识别的水质指标供实际应用，选择相应的在线水质检测器进行在线实时水质检测，通过有线或无线通信网络将水质数据传送给服务器，并实现预警功能。
参考文献
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