基于嵌入式控制器的水質實時遠程檢測系統

應用背景：

水質監測是水資源管理與保護的重要基礎，是保護水環境的重要手段。對于水質的監測和治理關系到各行各業的生產和人民的生活。

目前我國的水質檢測仍然存在很多問題，一是各級水質監測中心 的采樣能力不足，監測頻率低，水質監測實驗室的監測儀器設備老化，大型分析儀器配備不平衡。二是機動監測能力不足，移動水質分析監測實驗室配備數量太少，現場監測能力低。三是自動水質監測站數量太少，缺乏自動測報能力，難以獲得重點水功能區主要水質監測的實時數據。

針對以上我國水質監測系統的問題，我們提出水質實時遠程檢測系統的解決方案。

系統要求:

1.水質監測站可以24小時無人值守的自動連續采集水質水量信息，控制中心可以遠程控制監測站的采集動作，控制樣本閥，標本閥和測量閥等開關閥門。

2.監測站可以對多種水質水量參數進行分析包括PH值、DO、濁度、水溫、電導、氨氮、TOC、COD等基本參數。

3.監測站可以對采集的基本水質參數進行存儲，然后分批分期通過網絡上傳到中心服務器，數據通信可以采用多種方式,以太網/GPRS/CDMA-1x/PSTN/ADSL。采用多種數據傳輸通道互為備用通道，確保數據按時準確上傳

4.監測中心接到數據后可以對數據進行自動的存檔和數據處理

5.監控中心通過編寫相應的軟件系統對數據進行分析，并實時顯示數據和分析處理結果，并對判斷發生的重大水質事件進行報警啟動相應處理預案。

解決方案：

系統主要由水質監測站和中心服務器組成。

1.水質監測站

水質監測站主要負責采集水樣并通過各種水質監測儀器對水樣的各種參數進行監測，包括PH值、DO、濁度、水溫、電導、氨氮、TOC、COD等基本參數。并且對這些基本參數數據進行緩存。按照一定時間設定通過各種通訊方式上傳到中心服務器。同時可以接受中心服務器的控制。

監測站采用FLEX3500控制器作為控制器，來完成數據的采集和通訊控制功能，FLEX3500是一款先進的C編程控制器，帶有模擬量輸入，模擬量輸出，數字量I/O，RS232，RS485，并且支持TCP/IP，可滿足眾多的數據采集系統、遠程監控系統等，這一板卡的最大特點就是它的可定制性，用戶可以根據自己的需要靈活的配置控制器的輸入輸出、存儲器大小和通訊端口，這樣既滿足了應用的需要又大大節省了成本。而且他編程開發也非常的容易，大量的功能Dynamic C開發平臺都提供了成熟的庫函數。

在和中心服務器的通訊方式上我們采用以太網作為主通訊通道，采用GPRS或者PSTN modem撥號作為備用通信通道，一旦主通訊通道發生故障不能上傳數據時控制器可以通過撥號方式采用備用通訊通道上傳數據，這樣就可以保證數據能夠及時準確地上傳。

在同參數采集設備的通訊上，Flex3500有5個RS232串口和2個RS485串口，并且有多路模擬量和數字量的I/O，用戶可以靈活的配置采集設備的通訊來完成水質參數的采集。

2.中心服務器

中心服務器為配置較高的PC服務器，負責上傳數據的存儲和分析，并開設相應的服務，其他聯網的客戶機可以瀏覽監控各水質監測站的監測數據和工作狀態。

中心服務器的軟件系統可以采用組態王或者其他組態軟件來開發。