在許多工業生產、生活用水供應以及污水處理等場景中，水箱的水位和水質監測都具有重要意義。遠程水箱水位水質監控系統應運而生，它能夠實時、準確地獲取水箱的水位和水質信息，并將數據傳輸到遠程監控中心，方便管理人員及時掌握情況并做出決策。以下是該系統中水質常規五參數傳感器和壓力水位計的使用原理及系統整體的工作原理。

一、水質常規五參數傳感器

水質常規五參數通常包括 pH 值、溫度、溶解氧、電導率和濁度，相應的傳感器通過以下原理來監測水質：

• pH 傳感器 ：采用玻璃電極與參比電極組成的復合電極，玻璃電極的膜電位與溶液的 pH 值相關，而參比電極提供穩定的電位基準。當復合電極浸入水樣時，由于溶液中氫離子濃度不同，會在玻璃電極和參比電極之間產生電位差，通過測量該電位差并經過轉換，即可得到水樣的 pH 值。
• 溫度傳感器 ：常使用熱敏電阻或熱電偶等元件。熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而發生明顯改變，通過測量其電阻值的變化就可以確定水樣的溫度；熱電偶則是利用兩種不同金屬導體在溫度差存在時產生的熱電勢來測量溫度。
• 溶解氧傳感器 ：熒光法溶解氧傳感器則是通過測量熒光物質在氧氣存在下的熒光淬滅效應來確定溶解氧含量，氧氣濃度越高，熒光強度越弱或熒光壽命越短。
• 電導率傳感器 ：基于離子導電原理，通常由一組金屬電極組成。當電極插入水樣中時，水中的離子會在電極間形成導電通路，通過測量電極間的電阻或電導，再根據電導率與電阻率的倒數關系，以及電極的幾何尺寸等因素，即可計算出水樣的電導率，從而反映水中溶解性離子的總量。
• 濁度傳感器 ：采用 90° 散射光法，利用紅外光源照射水樣，水中的懸浮顆粒會使光線產生散射，散射光的強度與懸浮顆粒的含量成正比。傳感器通過檢測與入射光成 90° 方向的散射光強度，來量化水樣的濁度值，以此判斷水的渾濁程度。

二、壓力水位計

壓力水位計主要用于測量水箱中的水位高度，其工作原理基于液體靜壓平衡。具體如下：

• 測量原理 ：將壓力傳感器安裝在水箱底部或側面底部，使其與水箱內的水體充分接觸。當水箱中有水時，水對壓力傳感器產生壓力，該壓力與水位高度成正比。根據流體靜力學原理，靜壓力 P=ρgh，其中 ρ 為水的密度，g 為重力加速度，h 為水位高度。通過測量壓力傳感器上的壓力 P，并結合已知的水的密度 ρ 和重力加速度 g，即可計算出水位的高度 h。
• 信號處理與傳輸 ：壓力傳感器將測量到的壓力信號轉換為電信號，如電壓或電流信號。這些電信號經過放大、濾波等處理后，傳輸到二次顯示儀表或數據采集系統中進行進一步的處理和計算，終得到準確的水位值，并可將其以數字、圖表等形式顯示出來，供用戶查看和分析。

常規技術參數：

精 度 ＜±0.1% F·S

量 程 0～10 mH2O…200 mH2O

長期穩定性 ＜0.1%F·S/年

過載能力 2X F·S

溫度測量精度 ±0.2 ℃（0～70 ℃）

溫度分辨率 0.01℃

溫度特性：

補償溫度 0～50℃

工作溫度 -10～80℃

溫度漂移 零位： <0.005%F.S/℃

滿量程：&lt;0.005%F.S/℃

存貯溫度 -40～125℃

輸出方式 RS485/MODBUS-RTU 協議

負載能力：128 個變送器節點

三、系統整體工作原理

• 數據采集 ：水質常規五參數傳感器和壓力水位計分別安裝在水箱的合適位置，實時采集水箱的水質參數和水位信息，并將這些數據轉換為電信號。
• 數據傳輸 ：采集到的數據通過有線或無線通信方式傳輸到遠程監控中心。有線通信可采用 RS485、以太網等，適用于近距離且布線方便的場合；無線通信則可利用 GPRS、4G等技術，實現遠距離的數據傳輸，特別適用于布線困難或需要遠程監控的場景。
• 數據處理與分析 ：在遠程監控中心，服務器接收到來自各水箱的監測數據后，對其進行存儲、整理和分析。通過與預設的水質標準和水位上下限進行比較，判斷水質是否達標、水位是否正常。若出現異常情況，系統會及時發出警報，提醒管理人員采取相應的措施。
• 遠程監控與管理 ：管理人員可以通過電腦、手機等終端設備，隨時隨地登錄遠程監控系統，實時查看水箱的水位和水質狀況，查看歷史數據和趨勢曲線，以便多方面了解水箱的運行情況。同時，還可根據實際需求遠程設置傳感器的參數、調整報警閾值等，實現對水箱的遠程管理和控制。

遠程水箱水位水質監控系統通過水質常規五參數傳感器和壓力水位計的協同工作，實現了對水箱水位和水質的實時、遠程監測，為保障水箱的正常運行和水質安全提供了有力的技術支持。