水环境监测设备及系统
技术领域
本申请涉及污水治理技术领域，尤其涉及水环境监测设备及系统。
背景技术
污水治理对于环境保护来讲是重要的一个部分，而目前针对待测水排放的污水的监测，只能通过人工定期前往采样查看，无法做到有效、及时的监测。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供水环境监测设备及系统，通过现场前端设备的监控采集，后端平台的数据分析，有效及时，从而解决现有技术的问题。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种水环境监测设备，供与待测水连通；所述设备包括：电路系统，其包括：水流探测单元，用于通过超声波探测水环境的流量数据；水质检测单元，用于从取自待测水的水样本检测得到水质检测结果数据；控制单元，电性连接所述水流探测单元及水质检测单元，用于获取所述流量数据及水质检测结果数据；无线通信单元，电性连接所述控制单元，用于将所述流量数据及水质检测结果数据向外发送。
于本申请的一或多个实施例中，所述水流探测单元包括多普勒流量计，其包括：超声波收发探头。
于本申请的一或多个实施例中，所述水质检测单元包括：PH值传感器、ORP传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、COD传感器、浊度传感器、水温传感器、及液位传感器中的任意一种或多种。
于本申请的一或多个实施例中，所述无线通信单元包括：2G/3G/4G/5G、NB-IOT、LoRa、及Zigbee通信电路中的任意一或多种。
于本申请的一或多个实施例中，所述的水环境监测设备，还包括：太阳能发电单元，用于采集太阳能并转换为电能以对水环境监测设备供电。
于本申请的一或多个实施例中，所述水环境监测设备通过第一管路连通于对应待测水的取水点、及通过第二管路连通于连通待测水并位于取水点下游的回流点。
于本申请的一或多个实施例中，所述水流探测单元包括超声波收发探头，所述超声波收发探头设于所述第一管路处。
于本申请的一或多个实施例中，所述的水环境监测设备，包括：取样容器，供与所述第一管路和第二管路连通，用于存放取自待测水的水样本；其中，所述水质检测单元位于所述取样容器中。
于本申请的一或多个实施例中，所述第一管路中设有电磁阀，所述第二管路中设有排水泵，所述电磁阀及排水泵电性连接并受控于所述控制单元。
于本申请的一或多个实施例中，所述的水环境监测设备，还包括：异常状态感应单元，电性连接所述控制单元，用于检测所述水环境监测设备的异常状态并产生相应信号通知控制单元。
于本申请的一或多个实施例中，所述异常状态感应单元包括：行程开关传感器、GPS模块、倾斜传感器、及门磁传感器中的任意一种或多种；其中，所述行程开关传感器，用于监测水环境监测设备被移动而产生相应信号给所述控制单元；和/或，所述GPS模块，用于监测水环境监测设备所处地理位置，并在所处地理位置超出预设地理位置范围外时，产生相应信号给所述控制单元；和/或，所述倾斜传感器，用于监测水环境监测设备倾斜状态达到阈值而产生相应信号给所述控制单元；和/或，所述水环境监测设备包括：用于容纳所述电路系统的电气控制箱，其具有可开闭的箱门，所述箱门处设有电性连接所述控制单元的磁性传感器，用于监测电气控制箱被打开时生成相应信号给所述控制单元。
于本申请的一或多个实施例中，所述控制单元，用于在接收到对应所述异常状态的相应信号后，生成报警信号向外发送。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种水环境监测系统，包括：一或多个任一项所述的水环境监测设备；控制平台，能与各所述水环境监测设备通信连接，用于接收来自各水环境监测设备发送的水环境数据，所述水环境数据包括：所述流量数据及水质检测结果数据。
于本申请的一或多个实施例中，各所述水环境监测设备通信连接网关设备，所述网关设备通信连接至所述控制平台。
于本申请的一或多个实施例中，所述控制平台将接收自各水环境监测设备的数据存储至数据库；所述数据库，用于供应用服务平台访问而获取所存储的该水环境数据，以供应用服务平台据以分析得到水环境状态信息；所述应用服务平台连接有用户终端，以向用户终端提供所述水环境状态信息。
于本申请的一或多个实施例中，所述控制平台，还用于在接收到报警信号时，生成并发送通知信息至预先关联的通信设备。
如上所述，本申请提供水环境监测设备及系统，所述设备包括：电路系统，其包括：水流探测单元，用于通过超声波探测水环境的流量数据；水质检测单元，用于从取自待测水的水样本检测得到水质检测结果数据；控制单元，电性连接所述水流探测单元及水质检测单元，用于获取所述流量数据及水质检测结果数据；无线通信单元，电性连接所述控制单元，用于将所述流量数据及水质检测结果数据向外发送。本申请实现实时监控内河流域和排污口水质状况，并可以据以进行水环境情况的分析、报警；为治理后水质做持续跟踪监测，有效防止偷排。
附图说明
图1显示为本申请实施例中水环境监测设备的电路结构示意图。
图2显示为本申请实施例中水环境监测设备的控制单元的电路结构示意图。
图3显示为本申请实施例中水环境监测设备应用于水环境的内部结构示意图。
图4本申请实施例中水环境监测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的部件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某部件与另一部件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
当说某部件在另一部件“之上”时，这可以是直接在另一部件之上，但也可以在其之间伴随着其它部件。当对照地说某部件“直接”在另一部件“之上”时，其之间不伴随其它部件。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等描述。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一部件相对于另一部件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它部件“下”的某部件则说明为在其它部件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
鉴于现有水环境监测技术中存在的缺陷，参考物联网技术，本申请提供水环境监测设备及系统，从而改善现状。
在一或多个实施例中，所述水环境包括：内河流域、走水管道等各种场景，在这些场景中，均可以实施例本申请的水环境监测设备及系统。
如图1所示，展示本申请实施例中水环境监测设备100的电路结构示意图。
在本实施例中，所展示的水环境监测设备100包括：电路系统。
所述电路系统用于实现水环境监测设备100的数据采集、处理、通信收发等功能。
具体的，所述电路系统包括：水流探测单元101、水质检测单元102、控制单元103、及无线通信单元104。
所述水流探测单元101，用于通过超声波探测水环境的流量数据。
在一或多个实施例中，所述水流探测单元101包括多普勒流量计，其包括：超声波收发探头。
在一些可能的实施方式中，多普勒流量计可以是如下结构：超声波收发探头由多个接收探头(例如三个10MHz)和一个发射探头组成，多个接收探头分布在发射探头轴线的周围均匀分布，接收探头与ADV采样体的连线与发射探头轴线之间的夹角例如为30°，ADV采样体位于超声波收发探头下方5cm或10cm，这样可以基本上消除超声波收发探头对流场的干扰；在一些实施例中，可以在超声波收发探头后级依次连接信号调理电路(例如滤波等)及信号处理电路(例如计算流量数据)，或者，所述超声波收发探头也可以连接到计算机上，由计算机完成信号调理与信号处理工作。
需说明的是，声学多普勒测流速和流量的原理是基于多普勒效应的理论。即：当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波频已发生改变，声波频率在声源移向观察者时变高，在声源远离观察者时变低。
河流或渠道中的不均匀体，当随着水体流动时，会对超声波的发射探头发射到水中的超声波产生不规则的散射现象，换能器会收到部分的散射声波，当水体流动时，相对的运动就存在于发射探头和接收探头之间，依据多普勒理论，即会产生多普勒频移。根据多普勒频移方程，频移的大小如下式计算：
其中，ΔFd为多普勒频移，F0为发射超声波频率，C为水中声速，θ发射波、接收波夹角。
通常情况下，由于V·cosθ远远小于C，相对可忽略不计，简化上式为：
令
对于式(3)，由于超声波发射频率F0是不变的为定值，发射波和接收波间夹角同样不变，K值为常数，由(3)式可知，水体的流动速度仅与ΔFd和C相关联且与它们成正比。
对于流量的计算，可以根据流速V，时间，管道直径所构造成的模型求体积获得，在已知晓其原理的情况下，本领域技术人员可以结合现有技术并根据实际场景数据加以实现，此处不再进行展开。
所述水质检测单元102，用于从取自待测水的水样本检测得到水质检测结果数据。
于本申请的一或多个实施例中，所述水质检测单元102包括：PH值传感器、ORP传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、COD传感器、浊度传感器、水温传感器、及液位传感器中的任意一种或多种。
关于污染物的检测，在一些实施例中还可以使用以下方式。
可选的，水质检测单元102还可以包含紫外光传感器，用于基于朗伯-比尔定律进行光度分析中的定量分析。
当一束平行的单色光通过某一均匀溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比,样品中待测物质的浓度越大、或通光样品液层越厚,由于增加了物质分子的总数,故对光的吸收愈多、透过的光就愈弱。检测时,配制浓度各异的量程标准溶液(H J/T191 2005,测定各标准溶液的吸光度,得到标准样品的检测数据,做出浓度对吸光度的标准曲线。
而不同的化学物质对不同波长的光吸收强度不同，每一种物质都对应有确定的紫外可见吸收光谱，吸收光谱体现了物质的特性，是进行定性、定量分析的基础。不同溶液对不同波长的光吸收程度各不相同，几乎所有的有机化合物在紫外可见光区都有特定的吸收。特定化学物质对特定波长的光吸收性较强，特别是硝酸盐、亚硝酸盐、芳香烃类物质、浑浊度、色度、有机碳含量等对不同波长的吸收不同，其敏感波长在200-700nm之间。如果只用254的波长照射，只能获得比较少的化学物质作用。而用多波长扫描，则可以得到不同波长的吸收谱，该谱能清晰地反映出水体中多种物质的分布。用相应的标准物校准，取得相应的特征吸收光波波长以及吸收率与该指标的对应关系，就可以从仪器的检测结果来推断需要的参数指标。
可选的，水质检测单元102还可以包含光纤布拉格光栅(FBG)来检测水中物质浓度等。
它使用强烈的紫外线激光以空间变化的方式；短波长紫外线光子具有足够的能量打破高稳定度的氧化硅粘结料，破坏光纤的结构并轻微增加其折射率。两条连续的激光束之间或光纤与其遮罩物的干涉，会使紫外线光产生强烈的空间周期性变化，从而导致光纤的折射率相应地产生周期性的变化。在发生此变化的光纤区域形成的光栅会变为一个波长选择镜像：光沿着光纤往下传播并在每个微小变化处发生反射，但这些反射会在大多数波长上产生破坏性的干涉，并沿着光纤连续传播。然而，在某个特定的窄带波长范围内，会产生有用的干涉，这些干涉会沿着光纤返回。
可使用一种倾斜滤光片(可以是另一种布拉格光栅)直接将波长变化转换为光强变化。如果此滤光片随波长变化的透光比已知，那么，单模光栅上反射的窄带波长可通过测量和比较穿过和阻挡的光波的强度即可确定。
所述控制单元103，电性连接所述水流探测单元101及水质检测单元102，用于获取所述流量数据及水质检测结果数据。
在一或多个实施例中，所述控制单元103可以是硬件电路实现，也可以是硬件结合软件电路实现。
在可能实现方式中，如图2所示，所述控制单元200包括一或多个处理器202及一或多个存储器201耦接而成，存储器201存储有指令程序，处理器202用于运行指令程序以实现所对应指令程序的功能。
在一些实施例中，所述存储器201可能包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。
在一些实施例中，所述处理器202可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
所述无线通信单元104，电性连接所述控制单元103，用于将所述流量数据及水质检测结果数据向外发送。
于本申请的一或多个实施例中，所述无线通信单元104包括：2G/3G/4G/5G、NB-IOT、LoRa、及Zigbee通信电路中的任意一或多种。
如图3所示，展示本申请实施例中水环境监测设备300应用于水环境的内部结构示意图。
如前所示，所述水环境可以是内河流域、管道等，所述水环境监测设备300可以从水环境中待测水采样得到水样本，在进行分析后再送回水环境。
在本实施例汇总，在水环境相对的上、下游分别选取位于上游的取水点和其下游的回流点。
所述水环境监测设备300，通过第一管路301连通于对应待测水的取水点、及通过第二管路302连通于连通待测水并位于取水点下游的回流点；所述水环境监测设备300内具有取样容器303，供与所述第一管路301和第二管路302连通，用于存放取自待测水的水样本。
可选的，所述水流探测单元304包括超声波收发探头，所述超声波收发探头设于所述第一管路301处，用于向待测水间超声波发、收来得到采集数据；优选的，该超声波收发探头是采集管道转折处的待测水的数据。
可选的，所述水质检测单元305位于所述取样容器303中，以对取样容器303中的水样本进行水质分析。
在本实施例中，可选的，所述第一管路301中设有电磁阀306，用于管控第一管路301的开/闭；所述第二管路302中可设有排水泵307，用于将取样容器303中的样本水通过第二管路302经回流点排回水环境。
其中，所述电磁阀306及排水泵307电性连接并受控于所述控制单元308，所述控制单元308可以控制电磁阀306开启，以利用第一管路301导入样本水至取样容器303，之后进行水质分析；在分析完毕后，所述控制单元308可以控制排水泵307将样本水排出至水环境。
于本申请的一或多个实施例中，所述的水环境监测设备300，还包括：异常状态感应单元(未图示)，电性连接所述控制单元308，用于检测所述水环境监测设备300的异常状态并产生相应信号通知控制单元308。
于本申请的一或多个实施例中，所述异常状态感应单元包括：行程开关传感器、GPS模块、倾斜传感器、及门磁传感器中的任意一种或多种。
举例来说，所述行程开关传感器，用于监测水环境监测设备300被移动而产生相应信号给所述控制单元308；当行程开关传感器检测到监测水环境监测设备300被进行例如搬动等，改变其输出信号至所连接的控制单元308，控制单元308生成报警信息，通过无线通信单元进行外发。
举例来说，所述GPS模块，用于监测水环境监测设备300所处地理位置，并在所处地理位置超出预设地理位置范围外时，产生相应信号给所述控制单元308。
通过所述GPS模块，可以形成以水环境监测设备300为中心的预设地理位置范围内的电子围栏，一旦被移动超出电子围栏的安全范围，则改变其输出信号至所连接的控制单元308，控制单元308生成报警信息，通过无线通信单元进行外发。
举例来说，所述倾斜传感器，用于监测水环境监测设备300倾斜状态达到阈值而产生相应信号给所述控制单元308。
可选的，倾斜传感器可通过重力加速度传感器实现或配合微处理器实现；G-sensor就是重力加速度传感器，简称为重力传感器。重力传感器的工作原理是牛顿第二定律。重力传感器它能够感知到加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被G-sensor转化为电信号，从而可被计算分析出进行了晃动、跌落、上升、下降等动作。
所述水环境监测设备300可通过支撑件设于底面，支撑件例如立杆等；所述倾斜传感器，可用于实时监测立杆是否倾斜，从而在监测到倾斜角度超出预设阈值时改变其输出信号给控制单元308，以产生报警信息外发；或者，控制单元308在监测到倾斜传感器输出的信号变化达到预定值时，代表立杆倾斜角度达到预设阈值，产生报警信息外发。
在一或多个实施例中，所述水环境监测设备300包括：用于容纳所述电路系统的电气控制箱，其具有可开闭的箱门，所述箱门处设有电性连接所述控制单元308的磁性传感器，用于监测电气控制箱被打开时生成相应信号给所述控制单元308。
当控制箱被异常打开时，例如被撬开时，磁性传感器输出信号发生变化，控制单元308收到变化后的信号，产生报警信息通过无线通信单元向外发送。
可选的，所述控制箱被打开的事件为正常或异常的判断可以通过与控制箱需要被正常打开的事件条件来比对完成，一旦不符合被正常打开的时间内，则可认为异常；或者，也可以通过验证打开人员身份(例如电子锁配合密码输入、扫码、刷卡、生物特征识别(如指纹、人脸、虹膜等))，通过人员身份的合法性来判断是正常打开还是异常打开；或者，控制箱上的传感器，如压力传感器、倾斜传感器等也可以用来配合检测控制箱被打开是否采用了暴力破坏的方式，从而判断是正常或异常。
在一或多个实施例中，所述控制单元308可以通信连接于控制平台，以向控制平台发送上述报警信息，控制平台可以根据报警信息通知预先注册的警力人员的账户(如APP账户或手机号等)所在的用户终端(如手机、平板电脑、台式电脑或笔记本电脑等)，以通知他们前往现场处理。
于本申请的一或多个实施例中，所述的水环境监测设备300，还包括：太阳能发电单元，用于采集太阳能并转换为电能以对水环境监测设备300供电。
其中，所述太阳能发电单元包含太阳能板，用于转换光能为电能；电源管理电路连接所述太阳能板，以调理接收的电信号，并为电性连接的蓄电池充能，所述蓄电池电性连接上述电路系统，用于供电。
太阳能供电无噪声无污染，节约资金，安全无风险，使用寿命长并且可以储能，以备特殊的需要。
如图4所示，展示本申请实施例中水环境监测系统的结构示意图。
所述水环境监测系统，包括：
一或多个所述的水环境监测设备401；
控制平台402，能与各所述水环境监测设备401通信连接，用于接收来自各水环境监测设备401发送的水环境数据，所述水环境数据包括：所述流量数据及水质检测结果数据。
于本申请的一或多个实施例中，各所述水环境监测设备401通信连接网关设备403，所述网关设备403通信连接至所述控制平台402。
其中，所述网关设备403与各水环境检测设备之间通过基于无线物联网协议的网络通信连接，例如NBIOT、LoRA、Zigbee等，另一侧则通过例如局域或广域互联网通信连接于控制平台402。
在一或多个实施例中，所述控制平台402将接收自各水环境监测设备401的数据存储至数据库404。
所述数据库404，用于供应用服务平台405访问而获取所存储的该水环境数据，以供应用服务平台405据以分析得到水环境状态信息。
在一或多个实施例中，所述水环境状态信息为根据水环境监测设备401的例如流量数据及水质检测结果数据等数据进行统计分析，并可以建立相应图表，从而提供给用户。
相应的，所述应用服务平台405可连接有用户终端406(例如手机、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑等)，以向用户终端406提供所述水环境状态信息。
可选的，所述应用服务平台405和用户终端406间可以基于B/S架构，则用户终端406可以通过网页访问应用服务平台405，以获取所述水环境状态信息。
其中，所述数据库404可以实现于文件服务器、数据服务器等，与所述应用服务平台405通信连接。
举例来说明用户终端406获取水环境状态信息的过程，用户在预先注册的账户登录的用户终端406通过浏览器访问应用服务端，经身份验证通过后，应用服务平台405利用数据库404中的数据提供相应服务，例如水环境状态信息，又或者，应用服务平台405通过与控制平台402通信获得的水环境监测设备401的状态(如前述的电子围栏、地图监控、倾斜报警等)，向用户终端406提供。
可选的，所述应用服务平台405用于对用户账户进行管理，例如存储用户账户所属组织、区域、权限等。
可选的，所述应用服务平台405可以包含nginx服务器来与用户终端406相接；其中Nginx服务器是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器，其特点是占用内存少，并发能力强。
可选的，所述数据库404可以是PostgreSQL数据库,redis等非关系型数据库。
其中，PostgreSQL的优点在于：
1.PostgreSQL稳定性极强，Innodb等引擎在崩溃、断电之类的场景下有较强抗打击能力；
2.PostgreSQL性能高速度快。任何系统都有它的性能极限，在高并发读写，负载逼近极限下，PostgreSQL的性能指标仍可以维持双曲线甚至对数曲线，到顶峰之后不再下降；
3.PostgreSQL有丰富的几何类型，大量字典、数组、bitmap等数据类型
PostgreSQL是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的数据库管理系统；
4.数据量大的文本以及SQL处理较快,可以使用函数和条件索引，这使得PG数据库的调优非常灵活。
可选的，在实际实现中，数据库的建立可以依据数据库设计原则：系统数据处理量大，功能复杂，为了保证数据处理的效率，建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库遵循了范式规则。
1.第一范式(确保每列保持原子性)
第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库表满足了第一范式。
第一范式的合理遵循需要根据系统的实际需求来定。
2.第二范式(确保表中的每列都和主键相关)
第二范式在第一范式的基础之上更进一层。第二范式需要确保数据库表中的每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关(主要针对联合主键而言)。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。
3.第三范式(确保每列都和主键列直接相关,而不是间接相关)
第三范式需要确保数据表中的每一列数据都和主键直接相关，而不能间接相关。
可选的，在实际实现中，为了保障安全数据安全，数据库需满足安全设计原则：
1.系统安全设计
系统设计和实施时，将着重考虑系统的安全性和保密性，确保在复杂的网络环境和人员环境中安全运行。
2.多级认证
系统软件的操作安全主要是通过用户名、口令验证。也可引进身份认证证书，对系统使用者进行规范。
3.安全审计
系统采取日志管理方式，对所有使用者的使用情况包括PC操作系统、IP地址、登录时间、退出时间等信息全部留存备案。
数据库监控
数据库的良好运行对数据中心系统来说，更有着至关重要的作用。本系统将对数据库的以下这些重要方面进行监控。
1.数据库可用性监控
监控数据库引擎的关键参数：数据库系统设计的文件存储空间、系统资源的使用率、配置情况、数据库当前的各种锁资源情况、监控数据库进程的状态、进程所占内存空间等。在参数到达门限值时通过事件管理机制发出警告，报告给数据库管理员，以便及时采取措施。
2.数据库文件系统监控
对数据库设备或其敏感文件所在的文件系统,进行监控。
3.表空间的使用情况
对数据库中的表空间进行监控，包括该表空间的分配空间、已用空间和表记录数据的情况。
4.事物日志空间的使用情况
事物日志文件是数据库对每一个数据库所发生事务的记录。日志只有在事务完成后，才能够删除(dump)。当一个数据库的日志文件满了以后，对此数据库的任何操作都不能进行。
5.数据库死锁
为避免死锁的发生，该模块可以自动监控可用的锁资源，同时也对多个应用企图修改同一信息引起的锁冲突进行监控。
6.数据库进程的监控
监控数据库进程的状态，在数据库进程关闭时，给出严重警告。
在一或多个实施例中，所述控制平台、数据库及应用服务平台均可通过一或多个服务器实现，而可以控制平台、数据库及应用服务平台实现一云平台。
可选的，所述云平台中还可集成有负载均衡器(可以应需要单独通过服务器实现或集成在某个服务器实现)，能对前端(即应用服务器，还可以有缓存服务器等)进行负载均衡。
综上所述，本申请提供水环境监测设备及系统，所述设备包括：电路系统，其包括：水流探测单元，用于通过超声波探测水环境的流量数据；水质检测单元，用于从取自待测水的水样本检测得到水质检测结果数据；控制单元，电性连接所述水流探测单元及水质检测单元，用于获取所述流量数据及水质检测结果数据；无线通信单元，电性连接所述控制单元，用于将所述流量数据及水质检测结果数据向外发送。本申请实现实时监控内河流域和排污口水质状况，并可以据以进行水环境情况的分析、报警；为治理后水质做持续跟踪监测，有效防止偷排。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
