本實用新型涉及一種基于無線網(wǎng)的水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在環(huán)境保護中，水庫、河流和湖泊等水面漂浮物的智能檢測成為近年研究的熱點。由于其廣泛的應用前景和驚人的商業(yè)價值，已經(jīng)引起了國內(nèi)外學術(shù)界和企業(yè)界的極大關(guān)注。從80年代末起，美國、日本、西歐等國競相研制，建立全方位、實時準確、高效的智能監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)在不需要人為干預情況下，利用計算機對傳感器獲得的信號序列進行自動分析。

鑒于環(huán)境保護中出現(xiàn)的諸多不便，根據(jù)計算機技術(shù)和人工監(jiān)測過程，可以研究一個水面能監(jiān)控系統(tǒng)。由于工業(yè)污染物排放總量大的問題還未徹底解決，城市生活污染和農(nóng)村面臨污染問題又接踵而來，生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢還未得到有效的遏制。因此，對水廠水質(zhì)監(jiān)控成為了一個迫切需要解決的課題。以往對水質(zhì)，特別是飲用水源、水庫、河流等的監(jiān)控主要是通過安排專人監(jiān)看來實現(xiàn)的。這不僅需要投入大量的人力物力資源。為了解決這些問題，有一些場景中也使用了傳感設(shè)備進行實時監(jiān)控，但是依然需要人堅守在終端設(shè)備旁，這種做法還是需要大量的人工輔助工作，而且無法實時、準確地對監(jiān)控情況做出反應。其次，自我國提出污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的概念以來，各級環(huán)保部門在相關(guān)領(lǐng)域的投入就呈現(xiàn)快速增長勢頭。截至2008年，我國在污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)方面的投入已經(jīng)達到4.85億元，企業(yè)端點源建設(shè)投資達到19.56億元，年均維護費高達數(shù)億。監(jiān)控對象也由2005年3000多家上升到目前的1.4萬家，覆蓋幾乎全部的國控污染源和一定量的省控污染源。污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的使用效力正在逐步體現(xiàn)。因此，開發(fā)基于自動監(jiān)控系統(tǒng)具有廣泛的應用前景和潛在的經(jīng)濟價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，從而提供一種基于無線網(wǎng)的水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)。

一種基于無線網(wǎng)的水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括水質(zhì)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、主處理服務器、PC顯示器、移動手機，所述的水質(zhì)數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與數(shù)據(jù)接收模塊相連，數(shù)據(jù)接收模塊與主處理服務器相連，主處理服務器分別通過導線與PC顯示器相連，以及通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動手機相連。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

本實用新型實行產(chǎn)學研結(jié)合模式。即在開展基于信息融合的水資源質(zhì)量智能監(jiān)控平臺的研究，開展智能視頻監(jiān)控和水質(zhì)，特別是飲用水源、企業(yè)排污口、水庫、河流等的監(jiān)控，制定此項目的研究方案與技術(shù)標準；同時，在培養(yǎng)數(shù)學與應用數(shù)學、計算數(shù)學、物理專業(yè)及計算機專業(yè)本科生、碩士研究生與博士研究生等的學習和研究。更重要的是，將能夠帶動旅游業(yè)、食品加工業(yè)、綠色食品、信息技術(shù)、電子技術(shù)、視覺技術(shù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展；并將該技術(shù)向全國各地的推廣工作，促進相關(guān)地區(qū)的水質(zhì)環(huán)保工作，顯著提高技術(shù)支撐和發(fā)展保障。因而，通過產(chǎn)學研結(jié)合模式，本實用新型的實施將帶來重大的經(jīng)濟效益的同時更多是生態(tài)與社會效益，它是人類生產(chǎn)、生活乃至生命的重要保障。

附圖說明

圖1為本實用新型基于無線網(wǎng)的水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

一種基于無線網(wǎng)的水質(zhì)智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括水質(zhì)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、主處理服務器、PC顯示器、移動手機，所述的水質(zhì)數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與數(shù)據(jù)接收模塊相連，數(shù)據(jù)接收模塊與主處理服務器相連，主處理服務器分別通過導線與PC顯示器相連，以及通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動手機相連。

本實用新型的通信方式當水質(zhì)數(shù)據(jù)采集模塊采集信息，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成有用的數(shù)據(jù)后，需要將數(shù)據(jù)保存在主處理服務器中，以供其他終端查詢數(shù)據(jù)。這就需要與計算機進行通信連接，本實驗采用HLK-RM04通信模塊，他是海菱科技電子新推出的低成本嵌入式串口-以太網(wǎng)-無線網(wǎng)(UART-ETH-WIFI)模塊，符合網(wǎng)絡(luò)標準的嵌入式模塊，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口、以太網(wǎng)、無線網(wǎng)3個接口數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。通過這樣的模塊，我們便能將數(shù)據(jù)信息由微處理器通過UART發(fā)給HLK-RM04模塊，再有模塊將數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)出，計算機即可透明接收到數(shù)據(jù)信息。

本實用新型的軟件部分

1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

表1 pH信息

表2 位置信息

表3 用戶信息

本實用新型服務端程序設(shè)計

服務器在實驗中扮演著兩個角色，其一、充當與硬件終端的服務，與硬件平臺進行網(wǎng)絡(luò)通訊，采用MFC編寫上位機，實現(xiàn)與HLK-RM04模塊通訊，將接收的數(shù)據(jù)按照表1字段保存在本地數(shù)據(jù)庫里面；其二、為能方便移動客戶端以及其他PC端請求查詢數(shù)據(jù)，又能保證數(shù)據(jù)的安全性，運用Java語言中的Servlet技術(shù)編寫Web服務，為外界數(shù)據(jù)請求提供接口，保證了數(shù)據(jù)的安全性。在外界請求數(shù)據(jù)同時還提供用戶登錄身份驗證，確保信息的安全有效性。

本實用新型移動平臺程序設(shè)計

2014第一季度Android平臺已占所有移動廣告流量來源的42.8％，首度超越iOS，在這樣的形勢下，開發(fā)手機查詢終端是很有必要的。其應用程序分為兩個模塊，其一、直接連接HLK-RM04模塊，將數(shù)據(jù)進行處理，達到現(xiàn)場觀摩，實時顯示現(xiàn)場數(shù)據(jù)；其二、連接服務端查詢歷史數(shù)據(jù)。

進入應用程序時有兩個可供選擇的功能，WiFi圖標表示可以連接HLK-RM04模塊發(fā)出的WiFi，放大器圖標表示可以連接Web服務。點擊圖標后都會進入一個登錄界面，確認信息登錄后，即可查看數(shù)據(jù)信息。