[实用新型]一种基于无线传感器网络的水质环境远程监测系统

说明书

本实用新型提供了一种基于无线传感器网络的水质环境远程监测系统，对水质环境进行远程监测，系统中采用了多个传感器节点装置，采集相应区域的水质参数，并采用了一个可移动的汇聚节点船体装置，将多个传感器组网接收采集到的数据发送给远程界面控制端，远程界面控制及显示采集数据界面，根据传感器节点装置采集的数据进行分析，发现水环境异常时，可针对相应区域的节点导航位置，控制汇聚节点船体装置移动到相应区域，利用汇聚节点船体装置上的摄像头以及传感器节点装置采集当前区域的图像信息和水质参数，获取更准确、全面的数据。本实用新型的有益效果是：对水质环境更全面、详细的数据分析，以及在无人值守的情况下对水质异常信息进行实时预警。

技术领域

本实用新型涉及水环境监测技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的水质环境远程监测系统。

背景技术

水质安全问题在水环境问题日益严重的当下备受关注，因此带来的环境水质在线监测仪器的市场潜力巨大。随着工业化、城镇化以及农业化建设的发展，水污染已经严重破坏生态环境，直接威胁人类生存和发展，所以水质异常检测成为了当前的研究热点。目前对于污染泄漏等水质异常问题，通常会由于发现不及时而造成更加严重的后果，而在传统的水质监测中，采用定期现场取样，实验室检测的方法，这种方法虽然精度较高，但是往往会费时费力，而且也不能及时发现水质的变化。

在实现具有信息化和现代化这一目标时，实现水质参数的信息化是其中关键的一步，即采用低成本的信息采集设备，以高效地实现水质参数采集，获得水质参数过程中关键的水环境信息和知识。水环境信息包括水质酸碱度、溶氧量、水温度、电导率等。这些信息为科学的水质环境管理提供原始、可靠的信息支持，而实际水质参数众多，在采集过程中要兼顾采集时同步性、实时性和分布特性，以及可能存在的噪声、异常值等问题，这些挑战给实现水环境管理信息化带来了现实挑战。

在实现水质环境参数信息采集时，可以采用有线的通信方法和无线的通信方式。其中有线的通信方式在早期应用较多，然而存在着成本高、部署繁琐和维护性差等问题。而随着无线通信技术的发展，水质环境参数信息采集系统逐步采用无线通信的方式，然而有些无线通信技术本身的特点，导致了系统也存在一些问题。例如为了采集更多全面的数据，水质环境参数信息采集系统的各个位置的各类型传感器同时分别采集各个位置的数据，这些传感器数量多，因此能量消耗大、维持成本高，这些因素极大地限制了水环境监测系统在生产实际中的推广及其应用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于无线传感器网络的水质环境远程监测系统，一种基于无线传感器网络的水质环境远程监测系统，包括：多个传感器节点数据采集装置、汇聚节点船体装置及远程界面控制装置；

每个传感器节点数据采集装置包括传感器水质参数采集装置、传感器节点定位模块、电源模块和ZigBee无线通信模块；所述传感器水质参数采集装置和传感器节点定位模块均无线连接于ZigBee无线通信模块，所述电源模块用于给传感器节点数据采集装置供电；所述传感器水质参数采集装置包括酸碱度传感器、温度传感器、溶氧量传感器和电导率传感器；

所述ZigBee无线通信模块采用的是E18-MS1PA1-PCB集成模块，由CC2530芯片和板载天线集成而成，由所述电源模块提供的3.3V的电压进行供电；CC2530芯片的引脚P0_0连接所述电导率传感器，用来接收监测到的水质环境的电导率；引脚P0_1连接所述酸碱度传感器，用来接收监测到的水质环境的酸碱度；引脚P2_0连接所述温度传感器，用来接收监测到的水质环境的温度；引脚P0_2和引脚P0_3分别连接所述传感器节点定位模块中的TX0和RX0串口，用来进行当前传感器节点数据采集装置的实时定位信息传输；引脚P1_3和P1_2分别连接上拉电阻R20和R21，上拉电阻R20和R21 连接到3.3V电压；