微型水质自动在线监测系统是一种集传感器技术、物联网通信与智能分析于一体的便携式水质监测设备，可实时、连续监测水体中的多项关键参数(如pH、溶解氧、电导率、浊度、温度、氨氮、COD等)，适用于河流、湖泊、饮用水源地、工业排污口等场景。其以小型化、低功耗、高集成度为核心特点，弥补了传统大型监测站部署成本高、灵活性不足的短板，成为水环境精细化管理的利器。
1.系统组成
(1)传感器模块：
多参数探头：
光学传感器：基于紫外-可见吸收光谱法检测COD、氨氮、总磷等。
电化学传感器：测量pH、溶解氧、电导率、ORP。
物理传感器：浊度、温度。
防污染设计：探头表面防生物附着涂层，部分支持超声波自清洁。
(2)数据采集与传输单元：
边缘计算模块：嵌入式处理器，实时校准数据。
通信模块：支持4G/NB-IoT/LoRa无线传输，断网时本地存储。
(3)供电系统：
微型太阳能板+锂电池：低功耗设计(整机功耗<5W)，阴雨天续航≥7天。
市电适配(可选)：适用于固定点位。
(4)结构设计：
防水壳体：IP68防护等级，耐腐蚀材质(如钛合金、工程塑料)。
模块化扩展：支持添加重金属(如铅、镉)、蓝绿藻等定制传感器。
2.工作原理
(1)数据采集：传感器探头浸入水体，实时获取参数原始信号。
(2)信号处理：
电化学信号→电压/电流转换；光学信号→光强分析。
温湿度补偿算法修正环境干扰。
(3)数据传输：通过无线网络上传至云端平台，或本地存储。
(4)智能分析：
超标报警(如氨氮>2mg/L触发预警)。
水质综合评价(如WQI指数计算)。
(5)远程管理：用户通过PC/APP查看数据、调整采样频率或校准设备。
3.核心功能
(1)多参数同步监测：单机支持6~12项参数。
(2)实时性与连续性：
采样间隔可调(1分钟~1小时)，支持24/7无人值守。
数据更新延迟<5分钟(依赖网络条件)。
(3)智能预警与联动：
阈值报警：短信/邮件/平台弹窗通知。
(4)联动治理设备：如启动曝气机、关闭排污阀门。
(5)数据可视化：
云端平台展示趋势曲线、热力图、污染扩散模型。
自动生成符合环保标准的监测报告。
4.技术优势
(1)微型便携：整机重量<5kg，可浮标式、岸基式或无人机投放部署。
(2)低维护成本：
光学传感器免试剂，减少耗材依赖。
自清洁设计降低人工清洗频率。
(3)高适应性：
工作温度：-20℃~60℃，盐度耐受≤5%(部分型号支持海水)。
抗干扰能力：防藻类附着、抗电磁干扰。
(4)合规性：符合《水质自动分析仪技术要求》(HJ/T96-104系列)标准。
5.应用场景
(1)地表水监测：
河流断面、湖泊富营养化预警。
饮用水源地安全实时监控。
(2)工业排污监管：
污水厂进出水口、企业排污口合规监测。
突发污染事件应急响应(如重金属泄漏)。
(3)农业与水产：
养殖池塘溶解氧调控，防止鱼类缺氧。
农田退水氮磷流失监控。
(4)科研与教育：
野外生态研究长期数据采集。
高校环境工程教学实训设备。
