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水質(zhì)監(jiān)測

一、為什么要使用無線水文監(jiān)測系統(tǒng)

由于各環(huán)保部門轄區(qū)內(nèi)各污水處理設(shè)施相對分散,為便于監(jiān)測管理,系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠?qū)崿F(xiàn)電腦、移動平板、手機APP等方式的操作管理,同時遠程監(jiān)控技術(shù)能實現(xiàn)對pH 、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的功能,系統(tǒng)要能實現(xiàn)對風(fēng)機、水泵與自控系統(tǒng)等的故障信息的反映功能,并能實現(xiàn)對風(fēng)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(jiān)測系統(tǒng)里,需要進行多點水位的實時監(jiān)測,相關(guān)數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到河道監(jiān)控系統(tǒng)終端服務(wù)器處理。由于我國水域廣闊,監(jiān)測點分散,且很多區(qū)域偏僻交通不便,常規(guī)的有線方式已經(jīng)不再適用了,無線通信就成為了替換方案。

二、無線水文監(jiān)測系統(tǒng)

整個水文監(jiān)測信息系統(tǒng)的框架如圖1所示,共分為四大部分:數(shù)據(jù)采集部分、網(wǎng)絡(luò)接入部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、業(yè)務(wù)管理部分。采集到的信息通過以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,最終實現(xiàn)終端的信息顯示。

圖2 水文監(jiān)測系統(tǒng)框架圖

致遠推薦的無線實現(xiàn)方案:將監(jiān)測區(qū)的各種傳感器終端節(jié)點采集到的水文數(shù)據(jù)通過Zigbee自組網(wǎng)匯集到采集監(jiān)測網(wǎng)關(guān),采集監(jiān)測網(wǎng)關(guān)再通過GPRS DTU將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)上,實現(xiàn)顯示和監(jiān)控,信息可供電腦,手機等終端設(shè)備查詢。

本方案系統(tǒng)主要由ZigBee終端網(wǎng)絡(luò)、ZigBee網(wǎng)關(guān)、GPRS DTU無線遠程測控終端設(shè)備、GPRS無線通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)及有線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)通信設(shè)備、服務(wù)器及DTU云設(shè)備管理平臺軟件等組成。

(1)各水文傳感裝置、風(fēng)機、水泵、自控系統(tǒng)等;

(2)DTU無線遠程測控終端設(shè)備;

(3)GPRS無線網(wǎng)絡(luò)及有線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);

(4)服務(wù)器;

(5)DTU云設(shè)備管理平臺軟件;

圖3 無線水文監(jiān)測系統(tǒng)框圖

三、系統(tǒng)功能

1. ZigBee終端網(wǎng)絡(luò)+網(wǎng)關(guān)

水文監(jiān)測環(huán)境,監(jiān)測點數(shù)量多且分散,需要智能網(wǎng)絡(luò)化高效管理。由于環(huán)境的特殊性,要求產(chǎn)品功耗低,半年到一年更換一次電池。同時,還要求監(jiān)測點通訊實時性強,可靠性高。節(jié)點數(shù)較多,所以對成本也有一定要求。

zigbee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)或無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù),可嵌入各種設(shè)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?lián)Q代。

圖4加載了Zigbee無線模組的流速計實測現(xiàn)場

2.GPRS數(shù)據(jù)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(wěn)定性好??梢灾苯咏尤敫鞣N水文監(jiān)控設(shè)備,實現(xiàn)對pH、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測,與各水泵、風(fēng)機連接,通過遠程監(jiān)控平臺管理軟件可實現(xiàn)對水泵、風(fēng)機的遠程控制啟動或停機工作。

圖 5GPRS DTU數(shù)據(jù)傳輸終端

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

三、相關(guān)產(chǎn)品

1、ZigBee低功耗透傳模組

2、ZigBee轉(zhuǎn)串口網(wǎng)關(guān)

3、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端