基于无线传感网的污水排放在线监测系统的开发电视接收机

基于无线传感网的污水排放在线监测系统的开发

基于无线传感网的污水排放在线监测系统的开发 2012 传统的污水排放监测系统，由提携式或定点安置在监测区内的传感设备，先进行各种水质参数(如浊度、pH值、温度等)测量，将采集到的模拟量转换成数字量后，进行存储、分析，再通过有线或无线的方式，与监控端进行通信。这种传统方式而临许多问题，当监测区域很大、环境复杂时，将会大大增加系统的生产、安装成本，同时维护也比较凼难。 随着无线技术、有线技术以及新型传感技术的高速发展，污水排放监测系统止向着自动化、实时化、智能化、无线化、低功耗等方向发展。 由于无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)具有覆盖范围广、距离远、精度高、快速布网和同时生产、施工和维护的成本也较低。 基于无线传感网(WS№的污水排放在线监测系统，整体架构主要由前台和后台两部分组成。前台的主要任务，是区域内多种污水水质参数数据的采集和发送，主要由多个传感器节点、少量网关组成。传感器节点，负责污水水质参数数据的采集，然后发送给网关网关节点负责收集各传感器节点发送过来的水质参数数据，整合后通过Intemet、GPRS／3G等发送给后台。除了负责对网络的监视、维护工作外，后台的数据监控中心更重要的作用，是负责对前台采集并通过网络传送回来的各种污水水质参数数据进行存储、加工与分析处理。1．2无线传输通信模块 由于数据采集区域的数据量会比较集中，需要一个设备来集中收集这些参数数据。网关节点就是完成这个功能的设备，可以完成对来自多个污水参数采集传感器终端发来的污水数据进行整合。从网关节点到监控中心，距离一般都比较远，可采用现有的相对低廉、传输速率较高、性价比较高的GPRS、3G等网络进行远程数据传输。该模块主要是指带GPRS功能的网关，一方而通过WSN收集参数采集节点发送过来的各种水质参数，同时也要通过GPRS网络，实现与远程监控中心的上位管理机的连接，以实现污水水质参数的长远距离传输。1．3远程数据监测中心 主要由远程上位管理计算机及数据管理软件实现对监测系统上传的污水水质参数进行处理，实现实时数字化、图形化显示，实现对水污染源进行远程连续在线自动监测。2 硬件设计 污水水质监测无线传感网，是区域分布的，包括有：传感器部分、数据处理部分、通信模块功能的节点，通过白组织方式连接在一起构成的白组织无线网络。无线传感器网络具有监测精度高、可远程监控、覆盖范围大、容错性强等许多优点。该网络中节点的硬件设计，要求成本低，功耗小，寿命长。因此，单个网络节点的设计，硬件部分必须采用功耗低、成本低的成熟芯片；软件部分必须支持多跳的路由协议，必须能够满足监测较大范围的要求。 在商品化水质传感器的基础上，自主研发了基于嵌入式系统的污水水质监测数据采集系统，通过多种标准接口与多种类型的在线分析仪器和传感器连接，完成水质实时数据的采集、分析与传输。 本系统中的传感器节点，其硬件包括：数据处理单元(McU微控制单元，如LPC2220，存储器)、传感器单元(如pH传感器等多种传感器)、一到两个通信模块单元(如基于Zigbee的CC2420／CC2430无线收发芯片、GPRS／3G模块、I／O接口)以及电源供电模块单元。为保证传输的可靠性，可以采用统一的传输协议。

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