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水質監測

一、為什么要使用無線水文監測系統

由于各環保部門轄區內各污水處理設施相對分散,為便于監測管理,系統遠程監控系統需要能夠實現電腦、移動平板、手機APP等方式的操作管理,同時遠程監控技術能實現對pH 、DO、水溫、水量等數據實時監測的功能,系統要能實現對風機、水泵與自控系統等的故障信息的反映功能,并能實現對風機、水泵的遠程控制啟停功能等。

圖1污水處理廠

在以往的水文監測系統里,需要進行多點水位的實時監測,相關數據需要實時發送到河道監控系統終端服務器處理。由于我國水域廣闊,監測點分散,且很多區域偏僻交通不便,常規的有線方式已經不再適用了,無線通信就成為了替換方案。

二、無線水文監測系統

整個水文監測信息系統的框架如圖1所示,共分為四大部分:數據采集部分、網絡接入部分、數據傳輸部分、業務管理部分。采集到的信息通過以太網接入網絡進行數據傳輸,最終實現終端的信息顯示。

圖2水文監測系統框架圖

致遠推薦的無線實現方案:將監測區的各種傳感器終端節點采集到的水文數據通過Zigbee自組網匯集到采集監測網關,采集監測網關再通過GPRS DTU將相關數據傳輸到監測系統上,實現顯示和監控,信息可供電腦,手機等終端設備查詢。

本方案系統主要由ZigBee終端網絡、ZigBee網關、GPRS DTU無線遠程測控終端設備、GPRS無線通信基礎網絡及有線互聯網絡及相關通信設備、服務器及DTU云設備管理平臺軟件等組成。

(1)各水文傳感裝置、風機、水泵、自控系統等;

(2)DTU無線遠程測控終端設備;

(3)GPRS無線網絡及有線互聯網絡;

(4)服務器;

(5)DTU云設備管理平臺軟件;

圖 3無線水文監測系統框圖

三、系統功能

1. ZigBee終端網絡+網關

水文監測環境,監測點數量多且分散,需要智能網絡化高效管理。由于環境的特殊性,要求產品功耗低,半年到一年更換一次電池。同時,還要求監測點通訊實時性強,可靠性高。節點數較多,所以對成本也有一定要求。

zigbee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網絡技術,主要適合于承載數據流量較小的業務,可嵌入各種設備中,同時支持地理定位功能,安裝維護簡單,有利于后期長時間維護和更新換代。

圖4加載了Zigbee無線模塊的流速計實測現場

2. GPRS數據傳輸終端

GPRS DTU無線遠程終端ZWG-20IE支持串口通信,包含RS-232/485/TTL三合一通信接口,利用GPRS進行遠程傳輸,費用低,穩定性好。可以直接接入各種水文監控設備,實現對pH、DO、水溫、水量等數據實時監測,與各水泵、風機連接,通過遠程監控平臺管理軟件可實現對水泵、風機的遠程控制啟動或停機工作。

圖 5GPRS DTU數據傳輸終端

基于此,利用2G/3G/4G無線數據傳輸技術,基于服務端應用寬帶有線網絡提供固定IP或者動態IP(可用域名綁定)以及端口號,將這些服務端參數設置在致遠電子DTU無線遠程測控終端設備上,利用它能夠自動解析域名地址,連接到服務端的DTU云設備管理平臺軟件,可以為環境保護部門的生活污水出水水文提供實時的數據采集、傳輸、遠程管理與控制等功能,實現水文監測監控的遠程管理,是一套上佳的遠程自動監控平臺方案。

三、相關產品

1、ZigBee低功耗透傳模塊

2、ZigBee轉串口網關

3、GPRS數據傳輸終端

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