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水质监测

一、为什么要使用无线水文监测系统

由于各环保部门辖区内各污水处理设施相对分散,为便于监测管理,系统远程监控系统需要能够实现电脑、移动平板、手机APP等方式的操作管理,同时远程监控技术能实现对pH 、DO、水温、水量等数据实时监测的功能,系统要能实现对风机、水泵与自控系统等的故障信息的反映功能,并能实现对风机、水泵的远程控制启停功能等。

图1污水处理厂

在以往的水文监测系统里,需要进行多点水位的实时监测,相关数据需要实时发送到河道监控系统终端服务器处理。由于我国水域广阔,监测点分散,且很多区域偏僻交通不便,常规的有线方式已经不再适用了,无线通信就成为了替换方案。

二、无线水文监测系统

整个水文监测信息系统的框架如图1所示,共分为四大部分:数据采集部分、网络接入部分、数据传输部分、业务管理部分。采集到的信息通过以太网接入网络进行数据传输,最终实现终端的信息显示。

图2水文监测系统框架图

致远推荐的无线实现方案:将监测区的各种传感器终端节点采集到的水文数据通过Zigbee自组网汇集到采集监测网关,采集监测网关再通过GPRS DTU将相关数据传输到监测系统上,实现显示和监控,信息可供电脑,手机等终端设备查询。

本方案系统主要由ZigBee终端网络、ZigBee网关、GPRS DTU无线远程测控终端设备、GPRS无线通信基础网络及有线互联网络及相关通信设备、服务器及DTU云设备管理平台软件等组成。

(1)各水文传感装置、风机、水泵、自控系统等;

(2)DTU无线远程测控终端设备;

(3)GPRS无线网络及有线互联网络;

(4)服务器;

(5)DTU云设备管理平台软件;

图 3无线水文监测系统框图

三、系统功能

1. ZigBee终端网络+网关

水文监测环境,监测点数量多且分散,需要智能网络化高效管理。由于环境的特殊性,要求产品功耗低,半年到一年更换一次电池。同时,还要求监测点通讯实时性强,可靠性高。节点数较多,所以对成本也有一定要求。

zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能,安装维护简单,有利于后期长时间维护和更新换代。

图4加载了Zigbee无线模块的流速计实测现场

2. GPRS数据传输终端

GPRS DTU无线远程终端ZWG-20IE支持串口通信,包含RS-232/485/TTL三合一通信接口,利用GPRS进行远程传输,费用低,稳定性好。可以直接接入各种水文监控设备,实现对pH、DO、水温、水量等数据实时监测,与各水泵、风机连接,通过远程监控平台管理软件可实现对水泵、风机的远程控制启动或停机工作。

图 5GPRS DTU数据传输终端

基于此,利用2G/3G/4G无线数据传输技术,基于服务端应用宽带有线网络提供固定IP或者动态IP(可用域名绑定)以及端口号,将这些服务端参数设置在日韩在线DTU无线远程测控终端设备上,利用它能够自动解析域名地址,连接到服务端的DTU云设备管理平台软件,可以为环境保护部门的生活污水出水水文提供实时的数据采集、传输、远程管理与控制等功能,实现水文监测监控的远程管理,是一套上佳的远程自动监控平台方案。

三、相关产品

1、ZigBee低功耗透传模块

2、ZigBee转串口网关

3、GPRS数据传输终端