数字技术与应用
教字技术。
基于无线传感器网络的水资源实时自动监测系统设计
史洪字！
燕莎
516007，2.西安理工大学
(1.惠州学院
广东惠州
陕西西安
710048)
，提出了基于无线传感器网络的水资源实时自动监测方法，
【摘要】根据无线传感器网络的基本理论和水资源监测的实际需求
设计了一个能够在线实时测量温度、
PH值、
【关键词无线传感器网络[中图分类号TD212
监测系统
引言
水资源监测是水资源管理与保护的重要手段，我国水资源紧缺。水污染严重，如何高效，实时地获取水环境参数、研究开发水环境监测新方法，已成为水环境管理与保护的一项重要任务。现有的水环境监测方法主要分为两种：（1)人工定期（或不定期）的现场采样，化验、水质分析，(2) 采用由远程监测中心和若干个监测子站组成的水环境监测系统。这两种传统的监测方法存在着对原有生态环境影响大，数据采集点少，监副范围有限、系统价格昂费，设备体积大、需预先铺设电缆等缺点。
无线传感器网络是由大量无处不在的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网络系统，是能根据环境自主完成指定任务的“智能” 系统。本文根据无线传感器网络的基本理论和水资源监测的实际需求，提出了基于无线传感器网络的水资源实时自动监测方法，设计了一个能够在线实时测量温度，
暨测区域
O传感器节点
图1
用抗匹配
18
温度传遇
MC13123 PH 探头
电导率、浊度等参数的水资源监测系统。
节点以太网文献标识码：A
智能控制
文章编号：10079416（2010）05-0018-02
PH值、电导率、冲度等参数的水资源监测系统，此系统在监测区域内采集相关数据，利用监副区城协调器节点和运程监测中心(PC机)之间的通信，把经过处理的测益结果存储在监测中心内，并动态地显示出来。
1系统总体设计
如图1所示，基于无线传感器网络的水资源实时自动监测系统主要由三部分组成，：WSN监测区城、以太网通信组件和远程监测中心。
监测区城主要负责通过各种传感器对水资源的各种参数进行监测，包括温度、 PH值、电导率，浊度、TOC、COD等基本参数，并且对这些基本参数数据进行存储和简单处理后，按照设定的时间和通讯方式上传到远程监测中心。监测区域内包括分布式传感器节点、路由节点和协调器节点三种类型的节点。协调器就是汇集节点，既要发起和配置无线网络，又要与信息中心交互数据。路由器安放在协调器与
以太网
路山器节点
系统总体结构图
电源面暴
晶摄
TOD 测量仪等
传感器节点结构图
图2
数字技术与应用方方数据
远程监测中心
协调器节点
阻抗匹配
传感器节点之间，既要监测环境参量，又要作为中继平台支持终端设备与协调器之间的通信，传感器节点是依靠电池供电的微小节点，它们自身携带传感器，负责采集周围的环境信息，并定时向汇聚节点上传数据。
选程监测中心由PC机及运行在PC机上的监测软件组成。通过运行在PC机上的监测软件，操作入员可以直观，清晰地看到每个网络节点的位置分布和状态信息。利用计算机的高速计算能力和海景存储能力还可以对每个监测点数据进行实时处理并建立后备数据库，便于日后进行深入分析。
远程监测中心与无线传感器网络之间通过以太网传输数据，解决了传统RS232 信号传输距离短，抗于扰能力差等缺点，能够大大提高数据通信的可靠性、安会性和保密性。
2系统硬件设计
考虑到便于灵活安装、对节点要求低功耗、体积小等，本系统硬件的核心芯片选用了飞思卡尔公司的集单片机及无线通信模块于一身的芯片MC13213。该芯片集成了低功耗的2.4GHzRF收发器和8位微控制器，其有60KB的闪存，RF收发器工作在2.4GHzISM频段，和802.15.4标准兼容，包括低噪音放大器、1mW的RF输出功率、带VCO的功率放大器(PA)、集成的发送／接收开关，板内的电源稳压器以及完全的扩展频谱的编码和译码。微控制器是基于HCS08系列微控制器单元(MCU)，具有高达60KB的闪存和4KB的
MC13123
晶摄
图3协调器节点结构图
电源管理
SP3222