嵌入式供水終端漏水監測節點及網絡設計

摘要：針對傳統供水終端漏水監測系統存在的不足和易造成水資源大量浪費的具體情況，討論了利用嵌入式單片機技術所實現的系統硬件和軟件設計，通過超聲流量傳感器和人體探測熱釋電傳感器的配合實現漏水的準確判斷。從人員監測與定位、抗干擾和多種報警形式相結合等方面，研究了系統設計采用的關鍵技術。
關鍵詞：供水終端；漏水監測；節點；超聲流量檢測；嵌入式單片機

0 引言
近年來，國內外出現了一些漏水檢測設備，對于供水主管道的漏水檢測起到了重要作用，如：美國Kay公司生產的漏水檢測系統，功能強大，但價格較高，在單位和家庭大面積的推廣應用受到很大限制。我國的某公司生產的F系列漏水、漏液檢測器設備，由于沒有組網，設備未設置電話撥號、短信發送、郵件發送等多種報警功能，在很大程度上制約了設備的推廣應用范圍。因此需要研究一種功耗小，價格低，能被大部分單位和個人能接受的，特別適合于供水終端附近漏水檢測的設備和系統，以便減少因供水終端的意外損壞而不能得到及時維修所造成的水資源大量浪費現象的發生。

1 系統組網與總體設計
系統組網主要由一個主監控系統模塊和多個現場監控節點模塊組成漏水監測網絡。主監控系統模塊完成信息的接收處理，并通過電話撥號、發送短信和聲光等形式實現報警，使產生漏水的終端在最短時間內得到及時維修。現場監控節點實現供水終端漏水位置的準確檢測與識別，若有終端漏水的現象，通過數據收發模塊發送報警信息給主監控系統模塊，再通過主監控系統發送報警信息通知維修人員。系統組網與總體設計成如圖1所示。

2 現場監控節點的硬件設計
監控節點主要包括嵌入式工控模板、超聲流量檢測模塊、熱釋電人體探測模塊、無線收發電路、聲光報警電路、電磁閥控制等電路組成。硬件組成如圖2所示。