基于智能網(wǎng)絡傳感技術(shù)的地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、地下水資源與國民經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)平衡、環(huán)境保護以及廣大人民群眾的生活息息相關(guān)，在保障城鄉(xiāng)居民生活、支撐經(jīng)濟社會發(fā)展、維持生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著重要作用。但是，由于地下水的不合理開采、人類的生產(chǎn)和生活，導致地下水水位下降、水體污染、水質(zhì)惡化，使有限的水資源更加緊張。為保護有限的水資源，合理開發(fā)和利用水資源，必須實時監(jiān)控地下水的變化，以采取相應的措施，及時調(diào)節(jié)可能出現(xiàn)的的不利動態(tài)趨向，保持社會的可持續(xù)發(fā)展，因此，對地下水進行動態(tài)監(jiān)測有著現(xiàn)實的社

2、會意義。 本文在對國內(nèi)外關(guān)于地下水監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究對比以后，詳細論述了智能網(wǎng)絡傳感技術(shù)、特點及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，比較了與傳統(tǒng)傳感器的差異，通過智能傳感器對地下水的水位、水溫、水質(zhì)、水量參數(shù)進行監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集，利用嵌入式單片機完成對數(shù)據(jù)進行處理，不斷收集現(xiàn)場設備的運行參數(shù)、狀態(tài)、故障及實時監(jiān)測的信息，由GSM數(shù)據(jù)模塊TC35實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，構(gòu)成一個用于地下水動態(tài)監(jiān)測的智能傳感器網(wǎng)絡。 系統(tǒng)采用了模塊化設計思路，實現(xiàn)了一個由傳

3、感模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線傳輸模塊四部分組成的地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。傳感模塊由傳感器電路、調(diào)制電路和模擬信號開關(guān)組成。傳感器將水位、水溫、水質(zhì)、水量信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過模擬信號開關(guān)，對各種信號進行切換，信號共用一片放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路，由控制電路給出的控制信號依次將各種模擬信號選通，經(jīng)過調(diào)制電路進行放大，輸出模擬信號。信號轉(zhuǎn)換模塊由A/D轉(zhuǎn)換芯片及外圍電路構(gòu)成，將傳感模塊輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出，并輸入到單片機的

4、P1口。數(shù)據(jù)處理模塊由單片機單元、報警單元組成。單片機單元負責數(shù)據(jù)的處理、轉(zhuǎn)發(fā)，并對報警單元、轉(zhuǎn)換單元及定時工作等各部分進行控制。報警單元采用報警儀的設計方法，由內(nèi)含手機模塊的單片機進行控制，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳送及報警功能。無線傳輸模塊利用GSM網(wǎng)絡，由TC35數(shù)據(jù)模塊完成數(shù)據(jù)通信，它與單片機的串口相連接，通過串口進行數(shù)據(jù)交換，無線傳輸模塊能夠雙向通訊，接收從中心節(jié)點傳送來的命令信號，轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器，并將傳感器發(fā)出的數(shù)字信號發(fā)送中心節(jié)點。