基于嵌入式控制器的水質(zhì)實(shí)時(shí)遠程檢測系統

應用背景：

水質(zhì)監測是水資源管理與保護的重要基礎，是保護水環(huán)境的重要手段。對于水質(zhì)的監測和治理關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn)和人民的生活。

目前我國的水質(zhì)檢測仍然存在很多問(wèn)題，一是各級水質(zhì)監測中心 的采樣能力不足，監測頻率低，水質(zhì)監測實(shí)驗室的監測儀器設備老化，大型分析儀器配備不平衡。二是機動(dòng)監測能力不足，移動(dòng)水質(zhì)分析監測實(shí)驗室配備數量太少，現場(chǎng)監測能力低。三是自動(dòng)水質(zhì)監測站數量太少，缺乏自動(dòng)測報能力，難以獲得重點(diǎn)水功能區主要水質(zhì)監測的實(shí)時(shí)數據。

針對以上我國水質(zhì)監測系統的問(wèn)題，我們提出水質(zhì)實(shí)時(shí)遠程檢測系統的解決方案。

系統要求:

1.水質(zhì)監測站可以24小時(shí)無(wú)人值守的自動(dòng)連續采集水質(zhì)水量信息，控制中心可以遠程控制監測站的采集動(dòng)作，控制樣本閥，標本閥和測量閥等開(kāi)關(guān)閥門(mén)。

2.監測站可以對多種水質(zhì)水量參數進(jìn)行分析包括PH值、DO、濁度、水溫、電導、氨氮、TOC、COD等基本參數。

3.監測站可以對采集的基本水質(zhì)參數進(jìn)行存儲，然后分批分期通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上傳到中心服務(wù)器，數據通信可以采用多種方式,以太網(wǎng)/GPRS/CDMA-1x/PSTN/ADSL。采用多種數據傳輸通道互為備用通道，確保數據按時(shí)準確上傳

4.監測中心接到數據后可以對數據進(jìn)行自動(dòng)的存檔和數據處理

5.監控中心通過(guò)編寫(xiě)相應的軟件系統對數據進(jìn)行分析，并實(shí)時(shí)顯示數據和分析處理結果，并對判斷發(fā)生的重大水質(zhì)事件進(jìn)行報警啟動(dòng)相應處理預案。

解決方案：

系統主要由水質(zhì)監測站和中心服務(wù)器組成。

1.水質(zhì)監測站

水質(zhì)監測站主要負責采集水樣并通過(guò)各種水質(zhì)監測儀器對水樣的各種參數進(jìn)行監測，包括PH值、DO、濁度、水溫、電導、氨氮、TOC、COD等基本參數。并且對這些基本參數數據進(jìn)行緩存。按照一定時(shí)間設定通過(guò)各種通訊方式上傳到中心服務(wù)器。同時(shí)可以接受中心服務(wù)器的控制。

監測站采用FLEX3500控制器作為控制器，來(lái)完成數據的采集和通訊控制功能，FLEX3500是一款先進(jìn)的C編程控制器，帶有模擬量輸入，模擬量輸出，數字量I/O，RS232，RS485，并且支持TCP/IP，可滿(mǎn)足眾多的數據采集系統、遠程監控系統等，這一板卡的最大特點(diǎn)就是它的可定制性，用戶(hù)可以根據自己的需要靈活的配置控制器的輸入輸出、存儲器大小和通訊端口，這樣既滿(mǎn)足了應用的需要又大大節省了成本。而且他編程開(kāi)發(fā)也非常的容易，大量的功能Dynamic C開(kāi)發(fā)平臺都提供了成熟的庫函數。

在和中心服務(wù)器的通訊方式上我們采用以太網(wǎng)作為主通訊通道，采用GPRS或者PSTN modem撥號作為備用通信通道，一旦主通訊通道發(fā)生故障不能上傳數據時(shí)控制器可以通過(guò)撥號方式采用備用通訊通道上傳數據，這樣就可以保證數據能夠及時(shí)準確地上傳。

在同參數采集設備的通訊上，Flex3500有5個(gè)RS232串口和2個(gè)RS485串口，并且有多路模擬量和數字量的I/O，用戶(hù)可以靈活的配置采集設備的通訊來(lái)完成水質(zhì)參數的采集。

2.中心服務(wù)器

中心服務(wù)器為配置較高的PC服務(wù)器，負責上傳數據的存儲和分析，并開(kāi)設相應的服務(wù)，其他聯(lián)網(wǎng)的客戶(hù)機可以瀏覽監控各水質(zhì)監測站的監測數據和工作狀態(tài)。

中心服務(wù)器的軟件系統可以采用組態(tài)王或者其他組態(tài)軟件來(lái)開(kāi)發(fā)。