基于物联网的水质监测系统设计.doc

在自来水厂、污水处理厂、造纸厂及水质监测、水文监测、环境保护等行业，需要对水质的一些参数进行监测，最重要的和最有效的监测参数是水的PH值。

 

这些参数需要每天定时，甚至实时进行采集和监测，在传统情况下，一般采用人工现场采集和铺设线路进行采集，前者采集成本高，采集周期长，随机误差大，不利于实时监测，后者监测距离近，监测点数少，布线成本高。

 

利用GPRS网络的覆盖面广，使用费用低，数据传输质量好的特点，我们推出基于GPRS网络（CDMA、GSM）的集中实时PH值监测系统。在管理中心对全厂各个采集点的数据进行集中监控，并可以采用太阳能电池供电，对江河湖的水质进行实时监控。

 

系统具有采集范围广，采集数据及时，系统成本低，使用费用低的特点，在水文监测，环保监测领域具有极大的使用价值。

 

本系统大的结构是C/S模式，在管理中心是一个TCP/IP的服务器，所有的监控点配置置PH值采集设备，即PH计，同时配置无线传输设备，即无线数据终端，监控点可以有多个，每个监控点可以分布在不同的地方，甚至全国范围。每个监控点的无线数据终端通过TCP/IP连接到管理中心的服务器上，终端是TCP/IP的客户端。整个系统是一个多点对一点的TCP/IP通信系统，采集的PH值数据直接发送到管理中心的计算机上，便于数据存储和分析处理。

 

系统的结构框图如图1所示。

 

图中的PH计放置在每个需要监测的监测点，每个PH计通过串口连接一个无线采集终端，采集终端通过GPRS无线上网，将数据通过INTERNET互联网传输到管理中心。

 

管理中心的计算机通过ADSL、拨号、宽带等方式连接到互联网，接收终端传输过来的PH数据。多个采集终端使用一个管理中心，数据统一传输到管理中心。在管理中心可以设置分管理中心，分管理中心也可以接收终端的数据，但是权限不一样，管理中心可以接收所有终端的数据，而分管理中心只能接收自己有权限管理的终端的数据。

 

系统功能

本无线PH集中监测系统具有下列功能：

多个监测点数据的集中监测，监测距离不受限制；

在管理中心对数据的采集间隔可以远程设置；

PH计可以分级，分权限管理，本级只能管理本级的ph计；

全天候，24小时在线数据监测；

系统使用简便，运行和维护费用低；

系统可以任意扩展，可以任意缩减，无投资浪费；

PH值可以设置多级报警，报警时间恢复时间可以记录、查询；

PH数据的图表分析，打印，报表等功能；

采集数据可以实时上传到管理中心；

采集数据可以保存在终端本地，每个终端可以保存约1个月的数据。