基于WSNs多参数水质监测的终端设计.pdf

《基于WSNs多参数水质监测的终端设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第33卷第1O期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)83DOI：l0．13873／J．!ooo-0．787(2014)10--0083--04基于WSNs多参数水质监测的终端设计陈岩，闰云浩，谭婷，郭宏(1．北京工商大学计算机与信息工程学院。北京100048；2．昆山诺金传感技术有限公司。江苏昆山215300)摘要；针对传统水质监测系统不能对水质参数进行实时在线监测，难以准确检测水质参数的动态变化、水质参数检测误差大等问题，提出了基于无线传感器网络(WSNs)多参数水

2、质监测的终端设计方案。采用模块化设计以满足个性化需要；采用太阳能和蓄电池双电源供电，以延长无线节点的工作时间仿真测试结果显示：pH值、电导率、溶解氧的平均相对误差分别为2．21％，0，69％，2．05％，比传统的水质监测系统的精度提高了30％左右。关键词；无线传感器网络；水质监测；传感器节点；硬件平台中图分类号；TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)10-0083-04Designofmulti--parameterwaterqualitymonitoringterminalbasedonWSNsCHEN

3、ran，rANrun—hao，TANTing，GUOHong(1．SChoolofComputerandInformationEngineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China；2．KunshanNoMsensSACCoLtd，Kunshan215300，China)Abstract：Aimingatproblemsthattraditionalwaterqualitymonitoringsystemscannotreal-timeonlin

4、emonitoringWaterqualityparameters，itisdificulttoaccuratelydetectdynamicchangesofwaterqualityparametersanddetectingerrorsofwaterqualityparametersisbig，proposeaWSNs—basedterminaldesignschemeofmulti,parameterwaterqualitymonitoring．Thedesignschemeusesmodulardesigntomeetin

5、dividualneeds；risesso]arandbatterydualpowersupplytoextendworkingtimeofwirelessnodes．SimulationtestresultsshowthataveragerelativeerrorofpHvalue，conductivity，dissolvedoxygen，is2．21％，0．69％，2．05％，respecttvely，comparedwithprecisionofoonventionalwaterqualitymonitoringsystem

6、isimprovedabout30％．Keywords：Wirelesssensornetworks(WSNs)；waterqualitymonitoring；sensornode；hardwareplatform0引言成本低J，同时可以根据用户的不同需要对温度、pH、电导随着经济的发展，人们对环境尤其是水环境保护的要率、溶解氧等多参数进行大范围水域的水质连续自动监测。求与日俱增，尤其关注水环境中一些重要水质参数的变化1WSNs节点硬件设计情况。传统的水质监测方法主要有2种：一种是人工采样，多参数水质在线监测系统由传感器节点和协调

7、器组采用手持便携式监测仪或实验室分析；另一种是在特定区成，总体架构如图1所示。域建设水质自动监测站。前者采样频率低、劳动强度大、无置于需要检测区域内的传感器节点通过拓扑控制机制法实时监控、不能反映水体水质参数的连续动态变化；后者和网络协议自动形成转发水质监测数据的多跳WSNs系能实现水质自动监测，但存在投资成本高、建设周期长、需统。传感器节点放置后对所在区域的水质进行实时信铺设电缆和征地建站等局限性，其覆盖水域不可能很广，无号采集(pH值、电导率、溶解氧等)，再将信号进行A／D转法实施多点监测J，这种传统的检测方式已不能适应客观换

8、、计算、存储后通过无线射频通信模块J，把得到的水质形势J。为了满足人们的要求和不同产业部门的需要，考数据发送给网关即协调器，最后协调器通过串口发送至监虑到无线传感器网络(WSNs)系统的优势与特点，本文提控端PC上，完成了对相关水域参数的实时监控，