近年來,水資源、水環(huán)境的安全和質(zhì)量問題影響了社會的穩(wěn)步發(fā)展和每個人的切身利益,加強(qiáng)城市河域排污口監(jiān)控勢在必行。本文以某城市河域排污口為監(jiān)控對象,利用物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式等技術(shù)手段,設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了水務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)的典型功能模塊,并就硬件部署和軟件設(shè)計中遇到的典型問題進(jìn)行了綜合分析,構(gòu)成了水務(wù)監(jiān)管典型應(yīng)用系統(tǒng)。滿足了城市水務(wù)監(jiān)管相關(guān)的典型需求,為相關(guān)水利部門進(jìn)行水質(zhì)分析提供了數(shù)據(jù)參考。本文在對城市水務(wù)監(jiān)控的典型需求,信息化、自動化手段在水務(wù)監(jiān)管方面的應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀,以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)典型問題系統(tǒng)的綜述基礎(chǔ)上,對基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)兩類典型核心功能進(jìn)行了具體研究,包括基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)監(jiān)控功能模塊、基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)物資管理功能模塊。針對基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)監(jiān)控功能模塊,重點(diǎn)進(jìn)行了面向典型參數(shù)（主要是水質(zhì)、水量、水位等）的現(xiàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的嵌入式硬件、通信功能的設(shè)計,通過普通節(jié)點(diǎn)、中心節(jié)點(diǎn)（遠(yuǎn)程終端單元RTU）和服務(wù)器間的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)了分層與分布式相結(jié)合的在線監(jiān)控傳感器網(wǎng)絡(luò)。在硬件部署方面,針對水質(zhì)監(jiān)測,結(jié)合嵌入式功耗管理、長距離無線通信（LoRa）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了隱蔽監(jiān)測的方案,從而強(qiáng)化了執(zhí)法檢查的實(shí)際效果。針對基于... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型排污口現(xiàn)場實(shí)物圖

圖 2-2 基于物聯(lián)網(wǎng)的水務(wù)物資管理功能模塊系統(tǒng)功能圖水務(wù)設(shè)備物資物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管功能模塊中，PC 端和手持機(jī)端軟件需求之間的共性，即相當(dāng)多的業(yè)務(wù)既可以 PC 端實(shí)現(xiàn)也可以手持機(jī)端實(shí)現(xiàn)；PC 機(jī)端軟件需求又有一定的交叉，即部分（如盤點(diǎn)、點(diǎn)檢、巡檢任務(wù)的下）業(yè)務(wù)需要通過 PC 端和手持機(jī)端軟件協(xié)同進(jìn)行。所以，在第四章的需求分析中，以 PC 端為主，并且將與 PC 端具有共的手持機(jī)端需求在 PC 端部分一并分析；而將手持機(jī)端具有特殊性的需手持機(jī)端部分強(qiáng)調(diào)說明。OID 技術(shù) OID 發(fā)展背景

對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)典型的三層結(jié)構(gòu)，即感知層、通信層和應(yīng)用處理層，對水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的整體架構(gòu)做出了如圖3-1 的設(shè)計。圖 3-1 中感知層包括水質(zhì)監(jiān)測采集節(jié)點(diǎn)、無線網(wǎng)關(guān)等，構(gòu)成了水質(zhì)監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN），通過水位傳感器、溶解氧傳感器、氨離子傳感器、流量傳感器等獲取排污口的污水?dāng)?shù)據(jù)，經(jīng) LoRa 射頻傳輸模塊進(jìn)行無線傳輸，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?RTU 單元集中和處理，再傳送至監(jiān)控中心，應(yīng)用處理層是對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示和存儲。由于本文所針對的系統(tǒng)隱蔽安裝與工作的特殊需求，系統(tǒng)整體架構(gòu)中，特別表示出了蓄電池部分。圖 3-1 中，整個水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的人工布局或隨機(jī)分散的“節(jié)點(diǎn)”構(gòu)建的，每個節(jié)點(diǎn)連接一個或多個傳感器。而每個傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常包括以下幾部分：一個能量來源和微控制器、一個內(nèi)部天線或連接到外部天線、一個傳感器與電子電路[36]。其中傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)路由傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是多跳無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計，感知層的若干傳感器在本地處理層的RTU 單元的指令下周期性的采集水質(zhì)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用 LoRa 網(wǎng)關(guān)+支持 LoRa 無線的 RTU 組網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2952035