水資源遠程監(jiān)控及水泵保護系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、我國是一個水資源比較缺乏的國家，并且水資源的分布很不平衡，為了保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的正常用水，保證經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，水資源監(jiān)控和調(diào)度就顯得尤為重要。水泵作為水利傳輸設(shè)備，在水資源調(diào)度中起著關(guān)鍵的作用，水泵運行的安全性直接關(guān)系到水資源供給。建立集水文數(shù)據(jù)監(jiān)測、水泵狀態(tài)監(jiān)控以及故障保護的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是水務(wù)部門迫切需要解決的問題。
　　 本文在深入研究分析現(xiàn)有水資源監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種水資源監(jiān)控及水泵保護相結(jié)合的系統(tǒng)方案。通

2、過將ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通信方式，完成水文數(shù)據(jù)及水泵運行狀態(tài)大范圍、遠距離的監(jiān)控。通過實時采集水泵電機的運行參數(shù)，確定電機的運行狀態(tài)，實現(xiàn)電機的安全保護。
　　 系統(tǒng)由遠程監(jiān)控終端、網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控中心三部分組成。監(jiān)控終端通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)與協(xié)調(diào)器進行通信，實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測、水泵運行狀態(tài)監(jiān)測、水泵故障保護以及取水控制等功能。網(wǎng)關(guān)完成ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建、ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的融合及GPRS通信。監(jiān)控中心

3、通過GPRS實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及監(jiān)控終端的控制等功能。
　　 監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的硬件平臺以Cortex-M3內(nèi)核的微處理器STM32F107VCT6為核心，監(jiān)控終端的外圍電路包括:電源電路、實時時鐘電路、SD卡存儲電路、鍵盤及顯示電路、ZigBee通信電路、水泵運行參數(shù)采集電路、模擬量采集電路、開關(guān)量輸出電路等，主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通信、水泵電機保護以及顯示等功能;網(wǎng)關(guān)硬件電路包括:電源、存儲、鍵盤及顯示電路、Zi

4、gBee通信電路和GPRS通信電路等，主要完成ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)融合等功能。
　　 監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的軟件開發(fā)采用μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了其在STM32F107VCT6上的移植。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求對監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的任務(wù)進行了合理劃分，完成了底層驅(qū)動程序和應(yīng)用層程序的設(shè)計，實現(xiàn)了監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的各項功能。論文研究了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立過程以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的入網(wǎng)流程。
　　 監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)采用Mic