证券配资平台基于物联网的在线水质监测系统设计

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一、系统架构设计

（一）前端感知层构建

前端感知层作为系统数据采集的核心模块，集成多种水质传感器实现水体参数实时感知。其中，pH 传感器采用氢离子玻璃电极与参比电极组成原电池，通过测量电位差获取溶液 pH 值，量程覆盖 0~14pH，精度达 ±0.1pH；电导率传感器利用平行极板施加正弦波电势，根据欧姆定律计算电导率，量程 0~5000μS/cm，精度 ±1.5% F.S.。浊度传感器采用散射光法，通过检测垂直方向散射光强度计算浊度，量程 0~1000.0NTU。溶解氧传感器基于荧光猝熄原理，通过蓝光激发荧光物质的相位差测量氧浓度，量程 0~20mg/L。

（二）网络传输层设计

传输层采用有线与无线复合组网模式。近距离通信通过 RS-485 总线（Modbus/RTU 协议）连接传感器与采集设备，保障数据传输稳定性；远程通信依托内置 4G 模块，将数据实时上传至云端服务器。遥测终端机（RTU）支持 16M flash+512M TF 卡存储，在网络故障时临时缓存数据，确保数据完整性。

（三）应用管理层功能

应用管理层以云端平台为核心，集成多维度管理功能：站点管理模块支持 GIS 地理信息可视化展示；实时数据模块动态呈现水位、流速、水质等参数；历史数据模块提供报表、曲线等查询功能；预警模块在数据异常时自动触发报警机制。平台可实现多站点数据对比、污染源溯源分析及水质趋势预测，为决策提供科学支撑。

二、监测参数体系与设备选型

（一）常规五参监测指标

系统标配电导率、pH、溶解氧、浊度、温度五项基础参数监测。其中，温度参数通过 NTC 或 Pt1000 热敏电阻实现自动补偿，确保其他参数测量精度。浊度测量采用散射光法，精度控制在

（二）特征污染物监测扩展

根据需求可配置 COD、氨氮等特征污染物传感器。COD 传感器利用紫外光谱法（254nm 波长）测量有机污染物，量程 0~200mg/L，精度 ±5%；氨氮传感器采用离子选择电极法，量程 0~1000.00mg/L，精度为测量值的 ±10% 或 ±2mg/L。此外，可扩展 ORP、叶绿素、蓝绿藻等参数监测，满足富营养化预警需求。

（三）设备技术参数优化

传感器采用浸入式安装（3/4"NPT 螺纹），防护等级达 IP68，适应水下长期工作。功耗设计优化至