一、方案背景
随着生态环境监测网络的发展和水质网格化监测的推广，水环境自动监测站需要进行更密集的布点，以满足污染溯源、水质预警、河长考核等大数据应用需求。常规水质自动监测站占地面积大、基建投入高，难以适应环境监测新形势下的应用需求。为此，星创易联结合多年水质在线监测仪器研发和集成经验开发了微型水质自动监测系统。该系统采用预集成户外监测，占地面积小，综合智能微型监测传感器、自动控制、计算机应用和通讯网络等技术；可充分适应管理需求，采用低成本网格化布点、高频监测手段，配备一套严密的数据质量控制体系；满足流域水质评价、污染溯源、水质预警、河（湖）长考核等大数据监测需求。
二、系统概述
海洋浮标在线监测系统是利用先进的物联网技术、无线传感技术实现对水质、海流、波浪、气象等参数的在线监测，为海洋生态研究提供全面的数据支持。观测点以浮标体为平台，仪器设备除了表层定点投放外部分设备还能通过自动升降系统进行垂直方向运动，进而实现其分层数据的采集。
浮标系统集成安装太阳能供电系统和无线采集与传输系统，可通过GPRS/北斗卫星网络将数据信息上报到管理中心站，同时配备了安全防护系统及运行监测及自检系统有效保障了观测点在长期无人值守状态下稳定运行，为海洋生态系统治理、开发额保护研究工作提供基础数据保障。
三、系统组成
系统由监控中心、传输单元、智能站点、浮标站等组成，具备系统运行状态监控、视频监控、水质监测系统、浮标状态监控、远程控制、远程操作等功能。
海洋浮标在线监测系统克服了常规水质分析仪器的缺点，使用无线数传设备能够实时、连续、稳定、可靠得提供准备、快速的监测传输数据。监测因子涵盖水质监测的常规主要参数、叶绿素、浊度、CDOM、COD、BOD、蓝绿藻、氨氮、高锰酸盐指数、TOC、总磷、总氮、磷酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、硅酸盐、重金属（Fe、Mn、Pb、Cd、Cr6+）分体式气象仪、一体式气象仪，依据实际投放靶区水域特点及实际监测任务需求定制等。
前端监测设备：智能识别的水利自动监测（水质参数、营养盐参数、水文参数、气象及其他数据采集） 、水质/污染源监测终端。
通信网络：2G/3G/4G通迅方式为主，短信备份为辅(北斗卫星可定制)。
监测中心：由服务器、公网专线(或移动专线)、水质水文监测系统软件组成。
测量设备：波浪传感器、水质传感器、水位计、摄像头或其它仪表变送器。
四、系统功能：
该系统适用于各现场实时数据的在线监测，其中监测的数据包括实现水位监测、水质监测、污染状态监测、漂浮物监测、水岸垃圾检测、AI影像识别水位、流速等功能以及视频画面。通过物联网以及AI云计算，实现了实时远程现场数据通过网络传输，且具备自动功能，可以随时掌控发生的变化，进而告知有关部分进行整顿，具备联动信息输出，可以外接多功能预警设备，实现联动。
█数据实时监测：通过与现场安装的无线采集设备相连的水质水位传感器，实时采集现场各类水质水位，并即时经由智能网关上传到监测中心，保证数据的时效性。
█远程集中管理：能够根据无线设备和传感器安装的位置对整个系统当中的设备分区域显示，对不同地点、不同场景的监测设备进行区别管理，同时也能对多区域进行集中监测。
█原始数据处理：对上传到服务器中的数据进行预处理，能够在平台上实现时间性的数据图形或是到处数据报表，以达到对现场海洋生态进行分析的作用。
█数据断点续存：在该解决方案当中，当遇到上传服务器的网络断开时，使用的智能网关能够自动存储下方连接设备上传的数据。待传输网络连接成功后，会将缓存的数据第一时间上传到服务器，防止数据因网络问题出现丢失。
█智能短信报警功能：当监测到的水质浓度高于其他现场的限制浓度时，能够实现平台端、设备现场以及用户手机短信等多个场景的报警提醒功能，便于客户对现场环境的了解。
█主动故障提醒：一旦现场使用的监测设备出现异常，会主动上报异常状态，便于客户及时发现问题，并有针对性的找到故障设备。
█设备远程控制:客户可以在监控中心对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间等远程操作，并可对设备当前的工作状态进行查询。
五、系统特点
◆ 能够实现海洋要素原位、实时、长期在线监测
◆ 可同时监测包含水质、海流、波浪和气象等多个参数
◆ 浮标体采用高强度弹性聚脲材质，抗腐蚀性能好
◆ 所有外接端口和测试口均为军工规格，密封性能极佳，野外操控性极好
◆ 系统整体寿命长（可达10-12年），可抗15级台风
◆ 配备健全的安全防护系统，保证浮标在长期无人值守工作条件下安全
◆ 系统支持定制，可进行表层监测或剖面多层监测（需配挂载链或运动式剖面监测系统）
六、应用领域
海洋浮标在线监测系统广泛应用于：入海口水文监测；自然保护区、功能区、工业区水质监测； 滨海核电站温度水质监测；港口码头区域水质环境监测；海洋突发灾害（赤潮、漏油事件）监测；海洋防灾减灾预报监测等多方面。
