数字乡村水质温度、溶解氧、盐度、氨氮在线监
时间：2025-09-24
涉川
方案介绍
随着数字乡村建设的推进，农村水环境治理与水资源利用水平亟需提升。传统水质人工检测存在频次低、延时大、信息不完整等问题，无法满足农业生产、生态养殖及农村饮用水安全的实时监管需求。本方案提出基于传感器与物联网技术的水质在线监测系统，实时获取水体的温度、溶解氧、盐度和氨氮等关键参数，实现对水质的动态监测、预警与分析，为智慧农业、水产养殖和乡村水环境保护提供数据支撑。
监测目标
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实时监测农村水域（池塘、河道、水库、养殖池）的水质关键指标。
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建立水质大数据平台，实现可视化、趋势分析与历史回溯。
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提供阈值预警功能，及时发现水质异常并采取治理措施。
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支持数据共享与对接，推动数字乡村水环境智慧化管理。
需求分析
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农业需求：保障养殖水域的溶解氧水平，避免鱼虾缺氧死亡。
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环保需求：实时监测氨氮等污染物，支持水体污染治理。
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农村生活需求：确保农村居民饮用水水源的安全。
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管理需求：通过远程平台统一监管，减少人工巡检成本。
监测方法
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水温监测：通过温度传感器实时获取水体温度变化。
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溶解氧监测：采用电化学法传感器测量水中溶解氧浓度。
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盐度监测：利用电导率传感器换算水体盐度。
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氨氮监测：基于光学或离子选择电极原理进行水体氨氮含量监测。
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数据采集与传输：各类传感器通过RS485接入采集主机，主机通过4G网络上传数据至云端服务器，支持手机、电脑端远程查看。
应用原理
监测系统通过布设在水体中的多参数传感器采集实时数据，经采集主机统一处理并上传至平台。平台利用数据分析与模型算法，对水质指标进行异常识别和趋势预测，并触发自动预警。
功能特点
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多参数一体化监测，涵盖温度、溶解氧、盐度和氨氮。
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实时数据上传，支持24小时不间断监测。
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可视化管理平台，支持曲线、报表和地图展示。
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支持多级预警与短信/微信通知。
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可扩展接入水泵、增氧机，实现智能联动。
硬件清单
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水温传感器
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溶解氧传感器
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盐度传感器（电导率式）
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氨氮传感器
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数据采集主机（RS485接口，支持4G联网）
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太阳能供电模块与蓄电池
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云端服务器与监测平台
硬件参数（量程、精度）
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温度监测范围：-5～50 ℃，精度±0.2 ℃
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溶解氧监测范围：0～20 mg/L，精度±0.2 mg/L
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盐度监测范围：0～50 ppt，精度±2%FS
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氨氮监测范围：0～50 mg/L，精度±5%FS
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数据采集主机：支持RS485/4G通信，掉电自动存储
方案实现
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在目标水域布设多参数传感器，实时采集水质数据。
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数据通过RS485传输至采集主机，并通过4G网络上传至平台。
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平台端对水质数据进行实时显示、趋势分析和历史回溯。
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当水质超出阈值时，系统发出预警信息并通知管理人员。
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可实现与智能水泵、曝气增氧设备的联动控制。
数据分析
平台支持多维度数据分析，包括时序趋势、空间分布和阈值超标情况统计；结合算法模型预测水质变化，辅助管理者提前采取措施。
预警决策
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一级预警：轻微异常，提醒巡检。
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二级预警：水质超标，需启动增氧、换水等措施。
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三级预警：严重污染，需立即干预并上报管理部门。
方案优点
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实现数字乡村水质监测自动化、智能化。
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数据实时可视，减少人工取样与实验室检测负担。
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提前预警，保障水产养殖与农村饮水安全。
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支持与数字乡村大数据平台融合，提升治理水平。
应用领域
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农村饮用水水源地监测
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水产养殖池塘、水库水质监管
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农田灌溉水源水质监测
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河道、水库、湖泊生态环境治理
效益分析
实施本方案可有效降低水质异常导致的养殖损失，减少人工检测成本，提升农村水环境治理水平，保障饮用水安全，推动数字乡村生态环境建设。
国标规范
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GB 3838-2002 《地表水环境质量标准》
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GB/T 5750-2006 《生活饮用水标准检验方法》
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HJ 212-2017 《污染源在线自动监控（监测）数据传输标准》
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GB/T 14848-2017 《地下水质量标准》
参考文献
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《水质监测与分析技术》
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《农村水环境治理与监测实践》
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《数字乡村建设与物联网应用》
案例分享
在某省级数字乡村试点区，部署水质在线监测系统后，养殖池塘水质异常能够在第一时间预警，管理人员可通过手机端远程查看数据并联动启动增氧机，有效降低了鱼虾死亡率，养殖效益提升20%以上，同时为水资源管理部门提供了真实、连续的数据支撑。