多深度水中氧气浓度监测方案
时间：2025-04-08
涉川
一、方案介绍
水体中溶解氧（DO）是反映水质生态状态和水生生物生存条件的重要指标之一。不同深度水体中DO浓度往往差异明显，尤其在夏季分层明显、水体富营养化、藻类爆发等情况下，对DO的分层动态监测显得尤为重要。
本方案通过部署多层溶解氧传感器+温度传感器模块，结合厦门欣仰邦品牌S-CG203 4G智能通信终端，构建一套多深度水中溶解氧实时在线监测系统，实现无人值守、远程监控、智能分析与平台预警的全过程自动化管理。
二、监测目标
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实时采集水体不同深度的溶解氧浓度变化；
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监测水体氧分布结构，判断是否存在缺氧层或富氧层；
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结合温度数据分析水体层化、混合、藻类活动等生态变化；
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为水产养殖、水源管理、污染溯源等提供数据支持；
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提供远程云平台接入，支持4G实时通信与超限预警。
三、需求分析
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监测需求
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具体说明
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|---|---|
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多点分层
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需在0.5m、1m、2m、3m等多个深度布设DO传感器
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高精度监测
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DO测量范围应覆盖0~20 mg/L，误差小于±0.3 mg/L
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全天候运行
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适应日夜温差、水压变化、野外长期运行要求
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数据远传
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采用4G通信，无需布线，支持远程实时查看
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智能预警
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实时监测异常低氧或缺氧趋势，平台短信/微信报警
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四、监测方法
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使用荧光法溶解氧传感器，分别安装在不同深度；
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通过多通道数据采集终端集中接入传感器；
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利用S-CG203智能通信模块，将数据通过4G实时上传；
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数据进入云平台后形成分层氧浓度曲线、历史趋势图、异常分析报告等。
五、应用原理
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荧光淬灭原理：水中DO对荧光膜发光寿命的抑制程度不同，反推出溶氧浓度；
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分层结构布设：通过缆绳/支架将多层探头固定在水体指定深度；
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主控采集+4G通信：所有传感器接入S-CG203终端统一采集并通过4G上传；
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智能云平台分析：服务器接收后进行存储、分层可视化、历史对比与异常分析。
六、功能特点
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多层结构实时监测，不同深度同时采样；
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荧光法传感器稳定性高、无需频繁校准；
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支持温度补偿，保证各层DO准确性；
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基于4G通信，快速部署、无需布线；
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可接入手机端/网页端平台，远程可视；
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异常低氧自动预警、导出报告功能完善；
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支持后续接入pH、电导率、浊度等参数扩展。
七、硬件清单
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设备名称
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数量
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功能说明
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|---|---|---|
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荧光法DO传感器
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3~10支（分层配置）
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精准测量溶解氧
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温度传感器
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同步配套
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补偿修正、数据分析辅助
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S-CG203数据采集终端
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1台
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4G通讯、Modbus采集、断点续传
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多通道信号接入模块
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1套
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扩展多个传感器并发采集能力
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供电电源模块
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1套
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市电或太阳能配置，可选电池
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云端环境监测平台
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1套
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远程查看、曲线图、预警、报表功能齐全
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八、硬件参数（参考）
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参数
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数值范围
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DO测量范围
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0~20 mg/L
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DO分辨率
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0.01 mg/L
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DO精度
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±0.2 mg/L（典型）
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温度范围
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-5~60℃
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温度精度
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±0.2℃
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通讯方式
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RS485 + 4G全网通
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防护等级
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IP68（适于长期水下沉放）
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数据上传间隔
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1分钟~24小时可调
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采集终端型号
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S-CG203（厦门欣仰邦）
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九、方案实现
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现场调研：确认水深、水质、水位变化范围；
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深度分层设计：定制分布层数与探头安装方式；
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设备部署：探头下沉固定、水面终端安装、防雷防水加固；
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采集系统初始化：设备编号、采样频率、通信参数设置；
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平台接入调试：确保数据成功上传与显示；
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长效运行维护：支持断点续传、数据缓存、在线升级等。
十、数据分析与预警决策
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氧分布剖面图：显示各层DO浓度梯度变化；
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异常识别：自动识别低氧区域和持续缺氧趋势；
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趋势分析：日变化、季节性分析、水体老化判断；
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预警功能：设置低氧阈值（如<3 mg/L）推送短信/微信；
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导出功能：支持多格式（XLS、PDF）数据导出，辅助研究或报告撰写。
十一、方案优点
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不同深度监测数据分层精准、响应灵敏；
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荧光法技术可靠、低漂移、免维护周期长；
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使用4G传输方式，快速上线、运维便捷；
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可与其他水质参数联动分析，更具科学性；
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支持无人值守、远程升级、平台自定义；
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提供定制服务，适配各类现场与科研需求。
十二、应用领域
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水库、湖泊、河道生态水质监测；
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水产养殖溶氧调控；
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海水淡化/地下水富氧监测；
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富营养化水体低氧区域识别；
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水体分层与藻类分布研究；
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城市景观水体、湿地水质保障工程。
十三、效益分析
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效益类型
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说明
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|---|---|
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科研支撑
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为水生态分层、藻类、耗氧层形成机制等研究提供高频、实时数据
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水产保障
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及时发现缺氧风险，调节增氧设备，降低死亡率
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管理效益
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远程监管，减轻人工巡检压力，提高数据可靠性
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环保评估
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发现污染点、识别水体富营养化问题，为治理提供依据
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投资回报
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长期运行成本低，传感器寿命长，远程维护少，性价比高
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十四、案例分享
广东某大型养殖基地DO分层监测项目
项目在5米深度的养殖塘中部署了5层荧光法溶氧探头，成功捕捉到下层缺氧现象发生趋势，平台自动报警，提前开启增氧泵，避免了鱼类缺氧大面积死亡，直接挽回经济损失达30余万元。
项目在5米深度的养殖塘中部署了5层荧光法溶氧探头，成功捕捉到下层缺氧现象发生趋势，平台自动报警，提前开启增氧泵，避免了鱼类缺氧大面积死亡，直接挽回经济损失达30余万元。
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