基于无线技术的污水处理dcs系统的设计与应用研究

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4、工程隶属学院：信息科学与工程研究生：李月指导教师：张海传讲师2015年04月摘要摘要随着经济的迅速发展，水资源短缺、水环境污染的问题日益严重。我国政府非常重视环境水污染的监控与管理，对水资源的有效利用和管理已日益上升到国家战略的高度。近些年来，我国的环境水质监测系统已有了长足的进步，但仍存在着现场水质参数采样用的各种仪表都是各自独立，且通信接口各异等问题。由此导致现场水质参数采集部分规模庞大，不仅结构复杂，而且成本很高。现阶段无线数据传输的方式落后，仍有很多采用有线连接方式。有线传输方式的成本高，且在偏远的山区不易架设布置有线线路，使得有线连接变得困难。现在污水处理系统存在着运行不

5、稳定、高故障率问题，无法满足企业和政府对稳定性和高性能的要求。另外，我国的污水处理在监控管理方面也存在着缺陷，需要进一步完善环境决策、数据分析处理、数据管控等方面。为实现环境水质的远程在线实时监测，设计了环境水质监测系统，对其最基础的现场监测终端进行了详细设计。采用TI公司的MSP430F5438A控制器为核心，以ZM2410模块和USR-GPRS232-7S2模块分别构建了ZigBee和GPRS无线通信系统，同时兼容了多种通信接口以满足现场多种仪表的需求。本文设计的DCS(DistributedControlSystem，简称DCS)系统，采用低功耗的微控制器MSP430F543

6、8A单片机作为整个终端系统的调度中心，现场数据的采集与显示均在此核心芯片进行编译和设计。而现场终端通过RS232、RS485、电流环和ZigBee无线传输等多种通信方式采集现场水质监测仪表的水质参数。这些水质数据经过微控制器MSP430M5438A的处理后，在现场终端的显示器上显示，以供现场调试使用，同时通过键盘可以进行一些简单的人机交互。最后，通过GPRS无线通信方式将终端现场采集的水质数据传送到远程的监控中心，实现环境水质参数的远程实时监测。测试结果表明，该现场监测终端结构简单，工作稳定可靠。关键词：水质监测；ZigBee；GPRSIAbstractAbstractWithth

7、erapideconomicdevelopment,watershortageandwaterpollutionproblemshavebecomeincreasinglyserious.Thegovernmentattachedgreatimportancetoenvironmentalpollutionmonitoring.Theeffectiveuseandmanagementofwaterresourceshasbeenrisingtotheheightoft