基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)在線(xiàn)監測系統設計

摘要：針對傳統水質(zhì)監測方案布線(xiàn)困難、成本高等不足，設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)在線(xiàn)監測系統，實(shí)現了對溶解氧、PH值、溫度等多參數的采集、傳輸、處理。該方案便于遠程監測，適用于飲用水及養殖業(yè)水質(zhì)監測等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：傳感器；水質(zhì)監測；ZigBee；GPRS

0 引言
為了徹底解決傳統人工水質(zhì)監測及DCS、現場(chǎng)總線(xiàn)方式在管理及應用上存在的布線(xiàn)困難、成本高等不足，本文提出了以智能水質(zhì)傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)家庫數據庫為核心的物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)在線(xiàn)監測系統。本系統通過(guò)分布式動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，可實(shí)現大范圍、24 h不間斷的監測，同時(shí)通過(guò)布設在水源地具有定位功能的無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)，能夠偵測到飲用水源的污染情況，從而提高管理效率、保障供水安全，解決飲用水及養殖業(yè)水質(zhì)在線(xiàn)監測和管理問(wèn)題。

1 系統結構及工作過(guò)程
本系統的組成圖如圖1所示。系統在水源地布置多個(gè)水上節點(diǎn)(水質(zhì)參數采集節點(diǎn)、遠程視頻采集節點(diǎn)、水質(zhì)參數調節節點(diǎn)、ZigBee+GP RS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān))，然后通過(guò)水質(zhì)參數采集節點(diǎn)實(shí)時(shí)采集PH值、水溫、水位、溶氧量等水質(zhì)參數，并通過(guò)ZigBee Endpoint上傳給無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)的Zig Bee Coor dinator，再由后者經(jīng)串口送入GPRS傳送到服務(wù)器；同時(shí)通過(guò)IPCamera(網(wǎng)絡(luò )攝像機)采集水面視頻信息，由3G方式送入(移動(dòng))服務(wù)器。運行于服務(wù)器上的信息管理系統將對數據進(jìn)行統計、分析，并根據飲用水用水管理要求實(shí)時(shí)預警、告警，自動(dòng)下發(fā)控制指令到GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，然后由ZigBee網(wǎng)絡(luò )下發(fā)指令到水質(zhì)參數調節節點(diǎn)，啟動(dòng)增氧機或PH值調節設備、水泵等，實(shí)時(shí)調節用水參數。管理人員則可通過(guò)PC、平板電腦或PDA等方式獲取實(shí)時(shí)水質(zhì)數據，并對設備進(jìn)行遠程控制。