基于無線傳感器網(wǎng)絡的水質監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、水體水質的安全關系到人民群眾的日常生活和各行各業(yè)的生產(chǎn)工作。而隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展,生產(chǎn)活動造成了大面積的水體污染,生活污水等也成為了重要的城市污染源,使我國的生態(tài)環(huán)境、人們的生存環(huán)境遭受了巨大的威脅。因而水體水質的實時監(jiān)測對水資源保護及防止水污染至關重要。
　　ZigBee技術是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡的一種新興短距離無線通信技術,具有傳輸范圍小、數(shù)據(jù)傳輸速率低、而功耗小,成本低,時延短,網(wǎng)絡容量大等特點。
　　本課題通過對無

2、線傳感器網(wǎng)絡技術及ZigBee協(xié)議進行研究,設計了遠程實時水質監(jiān)測系統(tǒng)。本課題研發(fā)、集成、部署、測試了整套基于ZigBee協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡技術的遠程實時水質監(jiān)測系統(tǒng)(含野外監(jiān)測設備、監(jiān)測預警軟件平臺),實現(xiàn)了對水體水質的有效實時監(jiān)測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸、軟件平臺對數(shù)據(jù)的存儲展示及對監(jiān)測設備的遠程控制。系統(tǒng)前端的監(jiān)測設備對水體水質進行實時有效監(jiān)測;多個監(jiān)測設備節(jié)點基于ZigBee協(xié)議組成無線傳感器網(wǎng)絡;主節(jié)點通過GPRS與監(jiān)控管理中心進

3、行遠距離無線傳輸;監(jiān)測設備配備太陽能供電單元并進行功耗控制,實現(xiàn)了設備在不具備常規(guī)電源的野外環(huán)境下正常運作;后端作為監(jiān)控管理中心的水質監(jiān)測預警軟件平臺通過GPRS接收前端監(jiān)測設備傳來的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行存儲和管理,并以多種形式展現(xiàn)數(shù)據(jù),且具備水質狀況預警、遠程控制等功能。
　　本課題選擇了南昌市青山湖作為水質監(jiān)測系統(tǒng)的試驗場,研究、制定并實施了完善有效的水質監(jiān)測方案及設備的安裝部署方案和安防措施。研究制定了科學合理的測試方案,對整個

4、水質監(jiān)測系統(tǒng)進行了一段時間的運行、測試,并改進、完善。整個軟、硬件系統(tǒng)通過了實地相關功能測試和檢驗,能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作,實時采集水質監(jiān)測數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡向監(jiān)控管理中心傳輸,達到了課題研究的各項目標。還研究制定了水質監(jiān)測系統(tǒng)的維護方案保證系統(tǒng)未來正常運作的日常維護及后期改進、升級。
　　本課題研究、設計的遠程實時水質監(jiān)測系統(tǒng)把無線傳感器網(wǎng)絡技術應用于江西省鄱陽湖湖區(qū)水體水質的實時監(jiān)測,為保護鄱陽湖“一湖清水”提供實時有效的