專利名稱：一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作主要以人工現(xiàn)場(chǎng)采樣、實(shí)驗(yàn)室儀器分析為主。雖然在實(shí)驗(yàn)室中分析手段完備，但實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)存在監(jiān)測(cè)頻次低、采樣誤差大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分散等缺陷。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的，早在1970年美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)河流、湖泊等地表水開展了自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)城市和企業(yè)的污水處理廠排水也實(shí)行自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。水質(zhì)的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為及時(shí)獲得連續(xù)性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效手段，同時(shí)隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器儀表工業(yè)的發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作開始向自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化為主的監(jiān)測(cè)方向發(fā)展。 在城市污水處理廠的生產(chǎn)控制方面，早期主要是由技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和調(diào)試。但是由于需要進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，例如進(jìn)出水的PH值，曝氣池溶解氧量，處理池中的溫度等等。如果對(duì)這些指標(biāo)逐一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣消耗的人力和物力將是巨大的，而且效率跟實(shí)時(shí)性也會(huì)不高。發(fā)達(dá)國(guó)家在二級(jí)處理普及以后投入大量資金和科研力量，來(lái)改變污水處理全部由人工或簡(jiǎn)單的電器控制的方式，加強(qiáng)對(duì)污水處理設(shè)施的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行和管理，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制、報(bào)警、計(jì)算和瞬時(shí)記錄。將自動(dòng)控制引入污水處理過(guò)程，對(duì)整個(gè)處理過(guò)程的工作效率的提高具有重大的意義，借助先進(jìn)設(shè)備及先進(jìn)工藝處理過(guò)程，可以減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān)，并且安排最佳運(yùn)行方式、節(jié)約能源。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)對(duì)污水的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和分析處理。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括至少一路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀，進(jìn)一步包括與所述每路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀對(duì)應(yīng)連接的ZigBee終端,與所述ZigBee終端無(wú)線連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，與所述ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232通信接口連接的上位機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的污水處理監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的有益效果如下(I)低功耗，在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持I個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6 24個(gè)
月，甚至更長(zhǎng)。(2)低成本，通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議，降低了對(duì)通信控制器的要求。(3)低速率，ZigBee工作在20 250kbps的較低速率。(4)近距離，相鄰節(jié)點(diǎn)間的傳輸范圍一般介于10 IOOm之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到I 3km，如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。[0012](5)短時(shí)延，ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms,進(jìn)一步節(jié)省了電能。(6)高容量，ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。(7)高安全，ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。(8)免執(zhí)照頻段，ZigBee采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，
2.4GHz (全球),915MHz (美國(guó))和 868MHz (歐洲)。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。參見圖1，所示為一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括至少一路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀101，水質(zhì)檢測(cè)儀101用于檢測(cè)水質(zhì)狀況參數(shù)，包括流量，水溫，pH,氨氮等需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)參數(shù)。每路水質(zhì)檢測(cè)儀101與對(duì)應(yīng)的ZigBee終端102連接，與ZigBee終端102無(wú)線連接的ZigBee協(xié)調(diào)器200，與所述ZigBee協(xié)調(diào)器200通過(guò)RS232通信接口連接的上位機(jī)。ZigBee終端102加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，ZigBee協(xié)調(diào)器200分配一個(gè)16位的網(wǎng)絡(luò)地址給ZigBee終端102，ZigBee終端102用16位的網(wǎng)絡(luò)地址與ZigBee協(xié)調(diào)器200進(jìn)行通信。各ZigBee節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)，ZigBee協(xié)調(diào)器200是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心，通過(guò)串口與上位機(jī)進(jìn)行通信；ZigBee終端102分布在ZigBee協(xié)調(diào)器200的周圍，各ZigBee終端102之間不能直接通信，只能與ZigBee協(xié)調(diào)器200進(jìn)行直接通信。各ZigBee終端102節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)把水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀101的數(shù)據(jù)采集過(guò)來(lái)，再通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器200，而ZigBee協(xié)調(diào)器200收集各個(gè)ZigBee終端102節(jié)點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，再通過(guò)RS232通信把數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)300。當(dāng)然，上位機(jī)300和ZigBee協(xié)調(diào)器200，ZigBee協(xié)調(diào)器200和ZigBee終端102，它們的通信是相互的。因而，上位機(jī)300可以發(fā)送命令給ZigBee協(xié)調(diào)器200，再通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器200轉(zhuǎn)發(fā)命令給各ZigBee終端102節(jié)點(diǎn)，使整個(gè)系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自下而上的傳輸，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自上而下的傳輸。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括至少一路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述每路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀對(duì)應(yīng)連接的ZigBee終端,與所述ZigBee終端無(wú)線連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，與所述ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232通信接口連接的上位機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于污水處理的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括至少一路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀，進(jìn)一步包括與每路水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀對(duì)應(yīng)連接的ZigBee終端，與ZigBee終端無(wú)線連接的ZigBee協(xié)調(diào)器，與ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232通信接口連接的上位機(jī)。本實(shí)用新型用于利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)對(duì)污水的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和分析處理。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202600955SQ20122028058
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者吳雯雯 申請(qǐng)人:吳雯雯