设计开发
基于ZigBee的水文监测系统的设计
杨鑫魏秀岭
(西安愚源学院汽车交通学院陕西西安710038)
摘要针对境实环境中对水文数据了解的需要,设计了一种基于ZiBee自组网技术的水文监测系统。该技水有组网方便，自念能力强等优点,能够稳定准确地获得水丈数据。系统以CC2530无线射频芯片为主控芯片，压力式水位传感器组成采集节，点,运用无线方式并通过GPRS与PC机实现通试。实验表明，在水文监测过程中，该系统能灵活组网，测量精确。
关键词:CC2530 水文监测ZigBee GPRS 中图分类号：TP274
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)06-0166-02
我国是多河流、多湖泊、多水库的国家，为了能够实时、有效地对重点水域的水流量、水量的库存及水资源的开发利用，需要及时掌握重点水域地区的水位，水流速度、上下游地区的降水量、闸位等重要的数据信息。监控得到的数据信息决定了水利资源的应用背录，特别是在通信不发达的且重要的监控区域，因此采用先进的无线通信技术是很好的措施。本文采用先进ZigBee技术I和成熟的 GPRS技术相结合提出了实时监测新方案，从而使之能够满足监测的实时化、网络化、数字化的要求，进而保证监控的费用低、能耗低
及可靠性高，满足大范图重点区城的水文监测功能要求。 1基于ZigBee的水文监测系统的设计
基于ZigBee的水文监测系统主要由水文传感器技术，数据采集技术、数据信息存储、数据无线传输技术、数字信号处理技术组成，同时在监测中，受监控外界环境影响和设备成本的制约，采用无线方式进行数据传输和设备远程控制。如(图1)所示。
采用上述结构的系统可以实时或定时的采集数据信息，同时也可以实时或定时地将所采集的数据信息使用无线网络传送到监测中心的数据处理服务器。系统主要由以下儿部分构成：(1ZigBee无线传感器网络：主要负责水文数据的采集，并将数据通过ZigBee网络上传到汇聚节点[2],再由汇聚节点将数据发送到GPRS网络。(2)
传路网的
计整部
图1水文监测系统总体结构
射频模块
CC2530
核心模块
A/D 电源模块
传感器模块 GPRS模块
图2传感器节点硬件框图
GPRS传输网络：使用GPRS无线模块为主要通信设备，作为主要的数据传输建立无线连接，实现与互联网的通信，将所检测的数据传输的到监控中心，完成远距离传输。(3)监测中心：实现数据存储、处理以及实时、定时的远程监控，包括：现成设备的参数设定，对采集到的数据存储、分析和汇总，便于对重点监测水域状况的检测与分析。
2系统硬件设计
在ZigBee网络系统中，采集节点是重要的组成部分，它负责传感器数据的采集、处理和发送等[3]，是ZigBee网络数据的主要来源。 ZigBee终端采集节点一般由处理器模块、传感器模块、GPRS模块和电源模块四部分组成，如(图2)所示。其中，处理器模块负责控制整个采集节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据，传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换，无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据，电源模块为传感器节点供应能量。
各水文监测单元一般安装在河流、水库的指定地点，长期在无人监管的环境下工作。因此，节点的微处理器应该满足高稳定性、低消耗以及小体积的原则。根据这个原则，本设计采用TI公司推出的单片、低功耗、多频段、超高频射频芯片CC253014-5)。
开始硬件初始化发送网络信号
点加入成功！
IYES
进入休眠节电模式集水位数据？
IvES
NO
采集预处理和发送数据图3采集节点程序流程图
作者简介：1980年，女，山西孝义大学本科，讲师，主要从事生产过程自动化技术研究 6F