水質(zhì)監(jiān)測(cè)
由于各環(huán)保部門轄區(qū)內(nèi)各污水處理設(shè)施相對(duì)分散，為便于監(jiān)測(cè)管理，系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠?qū)崿F(xiàn)電腦、移動(dòng)平板、手機(jī)APP等方式的操作管理，同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)pH 、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能，系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵與自控系統(tǒng)等的故障信息的反映功能，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵的遠(yuǎn)程控制啟停功能等。
圖1 污水處理廠
在以往的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)里，需要進(jìn)行多點(diǎn)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)發(fā)送到河道監(jiān)控系統(tǒng)終端服務(wù)器處理。由于我國(guó)水域廣闊，監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)系統(tǒng)
整個(gè)水文監(jiān)測(cè)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)終端的信息顯示。
圖2 水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架圖
致遠(yuǎn)推薦的無線實(shí)現(xiàn)方案：將監(jiān)測(cè)區(qū)的各種傳感器終端節(jié)點(diǎn)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(cè)網(wǎng)關(guān)，采集監(jiān)測(cè)網(wǎng)關(guān)再通過GPRS DTU將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)顯示和監(jiān)控，信息可供電腦，手機(jī)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(yuǎn)程測(cè)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(tái)軟件等組成。
（1）各水文傳感裝置、風(fēng)機(jī)、水泵、自控系統(tǒng)等；
（2）DTU無線遠(yuǎn)程測(cè)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(tái)軟件；
圖3 無線水文監(jiān)測(cè)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(cè)環(huán)境，監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(shí)，還要求監(jiān)測(cè)點(diǎn)通訊實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高。節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，所以對(duì)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(shí)支持地理定位功能，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，有利于后期長(zhǎng)時(shí)間維護(hù)和更新?lián)Q代。
圖4加載了Zigbee無線模組的流速計(jì)實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)
2.GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端
GPRS DTU無線遠(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，費(fèi)用低，穩(wěn)定性好。可以直接接入各種水文監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)pH、DO、水溫、水量等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，與各水泵、風(fēng)機(jī)連接，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)管理軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)或停機(jī)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(dòng)態(tài)IP（可用域名綁定）以及端口號(hào)，將這些服務(wù)端參數(shù)設(shè)置在致遠(yuǎn)電子DTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備上，利用它能夠自動(dòng)解析域名地址，連接到服務(wù)端的DTU云設(shè)備管理平臺(tái)軟件，可以為環(huán)境保護(hù)部門的生活污水出水水文提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、遠(yuǎn)程管理與控制等功能，實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)監(jiān)控的遠(yuǎn)程管理，是一套上佳的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)方案。
三、相關(guān)產(chǎn)品
1、ZigBee低功耗透?jìng)髂＝M
2、ZigBee轉(zhuǎn)串口網(wǎng)關(guān)
3、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端
