一、方案介绍

地表水是城市供水、水生态环境和流域安全的重要基础资源，河流、湖泊、水库和入河排口的水质状况直接关系到饮用水安全、防洪调度和生态健康。随着工业排放、农业面源污染和城市雨污混流问题日益突出，地表水水质呈现出明显的时空波动特征，传统人工取样与实验室分析已无法满足对水质变化的实时掌控和快速响应需求。

本方案通过在河道、水库、湖泊及排污口布设多参数水质在线监测终端，对温度、pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、COD、ORP等关键指标进行连续在线监测，并通过4G物联网将数据实时上传至云端平台，实现地表水水质状态的全天候感知、异常自动识别和污染事件快速预警，为流域治理、生态保护和执法监管提供可靠的数据基础。

二、监测目标

系统以地表水环境质量与水体安全为核心监测对象，对水体的理化参数与污染指标进行连续自动监测，实时反映水体的有机污染、富营养化程度和溶解氧状态。通过对关键指标变化趋势的分析，识别异常排污、雨污混流、突发污染和水体恶化过程，实现对水环境风险的早发现、早预警和可追溯管理，为水资源调度和污染治理提供科学支撑。

三、需求分析

在流域治理和水生态保护背景下，水质监管正在从“断面抽检”向“全过程在线监控”转型。人工采样周期长、点位有限，难以及时发现突发性污染或夜间偷排行为。环保、水利和流域管理部门需要一套能够连续运行、远程传输和集中管理的水质在线监测系统，用于对重点水体和排口实施动态监管。同时，地方政府也需要基于实时水质数据开展污染溯源、应急调度和治理成效评估。

四、监测方法

系统采用多参数水质传感器对水体进行原位连续测量，通过电化学、电极法、光学和光谱吸收等技术获取各项水质指标。传感器通过RS485接口接入4G采集主机，由采集主机按分钟级或小时级周期将数据主动上传至云平台，实现无人值守在线监测。

五、应用原理

水质传感器通过感知水中离子活度、电导特性、光散射和化学反应信号，将水质状态转换为数字信号。云平台对上传数据进行校验、存储和模型分析，并依据国家地表水环境质量标准对水质进行自动评价和分级。

六、功能特点

系统支持多参数同步监测、4G远程传输、异常自动识别、多级水质预警、历史数据追溯和图表化展示，可对接水利、环保与流域监管平台。

七、硬件清单

多参数水质传感器（温度、pH、DO、电导率、浊度、氨氮、COD等）
RS485 4G联网采集主机
水质采样单元与防护箱
工业级SIM卡与云服务器

八、硬件参数（典型）

pH：0～14，精度±0.1
溶解氧：0～20 mg/L，精度±0.2 mg/L
浊度：0～1000 NTU，精度±5%
氨氮：0～50 mg/L，精度±10%
通信接口：RS485
数据传输：4G

九、方案实现

在河道断面、水库取水口和排污口布设在线监测终端，通过4G采集主机接入云平台，实现对地表水水质的连续监控。

十、数据分析

平台对水质数据进行时间序列分析、趋势判断和异常识别，支持水质变化追踪与污染溯源。

十一、预警决策

当关键指标超过标准限值或出现快速恶化趋势时，系统自动推送预警，为应急处置和调度提供依据。

十二、方案优点

实现水质状态实时可视化、污染事件可预警、治理效果可量化。

十三、应用领域

河流、湖泊、水库、入河排口、流域水环境监管。

十四、效益分析

通过早发现、早处置污染问题，减少水体恶化和治理成本，提高水资源安全水平。

十五、国标规范

GB 3838 地表水环境质量标准
HJ 91 地表水自动监测技术规范
HJ/T 212 污染源在线监控数据传输标准

十六、参考文献

《水环境在线监测技术指南》
《流域水质自动监测应用实践》

十七、案例分享

某河道布设地表水在线监测系统后，成功提前发现上游偷排事件，使污染处置时间缩短70%，水质达标率显著提升。