基于ZigBee无线传感器网络的污水实时监测系统的研究与实现

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随着人民生活水平的提高和可持续发展战略的需要,污水处理越来越受到社会的重视。污水处理既可以起到环保作用,又可以实现水的重复利用,节约水资源。为了提高污水处理的质量和效率,同时节省人力、物力,设计一套污水处理自动化监测系统是十分必要的。   传统的污水指标监测方法主要有两种:一种是手工监测,另一种是基于现场总线或以太网的监测系统。手工监测的时间覆盖率低,样品缺乏科学性和代表性,难以真实反映污水处理过程中水质的连续变化情况;而基于现场总线或以太网的监测系统具有成本高、扩展性差、设备维护不方便等缺点。鉴于此,本设计中摒弃了传统的污水指标监测方法,以究州市太阳纸业污水处理厂为研究对象,通过对太阳纸业污水处理厂实地考察,结合无线传感器网络的监测理论,采用ZigBee技术设计了一套低成本、低功耗、易于维护的污水指标实时监测系统,极大的减少了施工工作量。该系统用于实现污水指标的实时监测,为污水的达标排放提供参考依据。同时监测结果还能够反映污水处理系统各个组成部分的运行状况,为企业管理人员制定生产经营策略提供依据,有利于提高企业的管理水平。   本课题对无线传感器网络监测系统的搭建、运行进行了深入的研究,并设计了监测系统的硬件和软件部分,实现了污水指标的数据采集、数据通信和数据显示功能。同时对传感器节点和路由节点的硬件和软件进行了低功耗设计,保证传感器网络具有较长的生命周期。   为了便于工作人员能够实时监测污水指标,本课题利用NI公司的Labview软件编写了简单的上位机软件。上位机软件不仅实现了数据的实时显示,而且可以保存历史数据以供今后数据的分析。   本监测系统已在兖州市太阳纸业污水处理厂投入运行,运行效果良好,达到了预期的监测目标,具有很好的经济和社会意义。
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