基于物聯網的水質在線監測系統設計
摘要:針對傳統水質監測方案布線困難、成本高等不足,設計了一種基于物聯網的水質在線監測系統,實現了對溶解氧、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水質監測等領域。
關鍵詞:傳感器;水質監測;ZigBee;GPRS
0 引言
為了徹底解決傳統人工水質監測及DCS、現場總線方式在管理及應用上存在的布線困難、成本高等不足,本文提出了以智能水質傳感器、無線傳感器網絡、專家庫數據庫為核心的物聯網水質在線監測系統。本系統通過分布式動態組網,可實現大范圍、24 h不間斷的監測,同時通過布設在水源地具有定位功能的無線傳感器節點,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水質在線監測和管理問題。
1 系統結構及工作過程
本系統的組成圖如圖1所示。系統在水源地布置多個水上節點(水質參數采集節點、遠程視頻采集節點、水質參數調節節點、ZigBee+GP RS無線網關),然后通過水質參數采集節點實時采集PH值、水溫、水位、溶氧量等水質參數,并通過ZigBee Endpoint上傳給無線網關的Zig Bee Coor dinator,再由后者經串口送入GPRS傳送到服務器;同時通過IPCamera(網絡攝像機)采集水面視頻信息,由3G方式送入(移動)服務器。運行于服務器上的信息管理系統將對數據進行統計、分析,并根據飲用水用水管理要求實時預警、告警,自動下發控制指令到GPRS無線網關,然后由ZigBee網絡下發指令到水質參數調節節點,啟動增氧機或PH值調節設備、水泵等,實時調節用水參數。管理人員則可通過PC、平板電腦或PDA等方式獲取實時水質數據,并對設備進行遠程控制。
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