申請日2010.05.31

　　公開(公告)日2011.02.02

　　IPC分類號G01N33/18; C02F3/28; C02F3/02; H04W84/18

　　摘要

　　本實用新型涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的污水處理過程監(jiān)測裝置。目前污水處理通過有線方式進行監(jiān)控，成本較高。本實用新型包括多個傳感器終端節(jié)點、多個路由節(jié)點和一個中心節(jié)點。多個傳感器終端節(jié)點分布在污水處理廠內(nèi)污水處理過程的各個污水處理池中，多個路由節(jié)點分布在多個傳感器終端節(jié)點之間，傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點信號連接，路由節(jié)點與中心節(jié)點信號連接。本實用新型省去了布線的麻煩，可以隨意更改，后期維護也很方便，有利于提高污水處理的效率和效果。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的污水處理過程監(jiān)測裝置，包括多個傳感器終端節(jié)點、多個路由節(jié)點和一個中心節(jié)點，多個傳感器終端節(jié)點分布在污水處理廠內(nèi)污水處理過程的各個污水處理池中，多個路由節(jié)點分布在多個傳感器終端節(jié)點之間，傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點信號連接，路由節(jié)點與中心節(jié)點信號連接，其特征在于：

　　傳感器終端節(jié)點包括與信號調(diào)理電路連接的COD傳感器、BOD傳感器、DO傳感器、PH值傳感器、厭氧菌傳感器、耗氧菌傳感器、混濁度傳感器、水位傳感器，信號調(diào)理電路通過模數(shù)轉換電路與信號采集M16單片機連接，信號采集M16單片機與ZigBee終端通信模塊通過串口連接，ZigBee終端通信模塊上連接有終端天線;

　　路由節(jié)點包括串口連接的信號中繼M16單片機和ZigBee路由通信模塊，ZigBee路由通信模塊上連接有中繼天線;

　　中心節(jié)點包括與STM32單片機通過串口連接的ZigBee中心節(jié)點通信模塊、與STM32單片機通過SPI串口連接WCDMA模塊、與STM32單片機通過IO口連接的按鍵模塊和顯示模塊，STM32單片機連接有RS485總線接口，ZigBee中心節(jié)點通信模塊上連接有協(xié)調(diào)器天線，WCDMA模塊上連接有CDMA天線。

　　說明書

　　一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的污水處理過程監(jiān)測裝置

　　技術領域

　　本實用新型屬于無線傳感網(wǎng)絡技術領域，涉及一種適用于污水處理控制過程的基于無線傳感器網(wǎng)絡的污水處理過程監(jiān)測裝置。

　　背景技術

　　世界上任何國家的經(jīng)濟發(fā)展，都伴隨著人民生活水平的改善和城市化進程的不斷加快。但是相應的淡水資源的需求和消耗也在不斷增多。但是，目前水環(huán)境的質(zhì)量越來越惡劣、水資源短缺也越來越嚴重，加重了城市的負荷，帶來一系列危及城市生存與發(fā)展的生態(tài)環(huán)境問題。

　　我國的污水處理事業(yè)的實際情況是污水處理率低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大，將嚴重制約我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。因而，保護有限的水資源、增加水資源的循環(huán)利用，越來越受到企業(yè)和社會的重視。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。

　　一般污水處理廠的規(guī)模都相當大，尤其是工業(yè)廢水的處理，一般都經(jīng)過幾道工序，一個中型的水處理廠都要占地幾十畝到幾百畝的水池用地，在這么大的區(qū)域內(nèi)，為了采集放置于污水中傳感器的模擬量數(shù)據(jù)，需要布置很長的數(shù)據(jù)線，很容易在這么長的線路中引進共模干擾�？紤]到信號的穩(wěn)定性，有時就需要采用屏蔽電纜線，而開溝布線和采用高性能導線所帶來的成本將占據(jù)很大一部分工程預算，極大地制約了水處理廠的發(fā)展。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的污水處理過程監(jiān)測裝置，有利于本地集中管理，以及政府、相關部門進行遠程監(jiān)控。

　　本實用新型包括多個傳感器終端節(jié)點、多個路由節(jié)點和一個中心節(jié)點。多個傳感器終端節(jié)點分布在污水處理廠內(nèi)污水處理過程的各個污水處理池中，多個路由節(jié)點分布在多個傳感器終端節(jié)點之間，傳感器終端節(jié)點與路由節(jié)點信號連接，路由節(jié)點與中心節(jié)點信號連接。

　　傳感器終端節(jié)點包括與信號調(diào)理電路連接的COD傳感器、BOD傳感器、DO傳感器、PH值傳感器、厭氧菌傳感器、耗氧菌傳感器、混濁度傳感器、水位傳感器，信號調(diào)理電路通過模數(shù)轉換電路與信號采集M16單片機連接，信號采集M16單片機與ZigBee終端通信模塊通過串口連接，ZigBee終端通信模塊上連接有終端天線。

　　路由節(jié)點包括串口連接的信號中繼M16單片機和ZigBee路由通信模塊，ZigBee路由通信模塊上連接有中繼天線。

　　中心節(jié)點包括與STM32單片機通過串口連接的ZigBee中心節(jié)點通信模塊、與STM32單片機通過SPI串口連接WCDMA模塊、與STM32單片機通過IO口連接的按鍵模塊和顯示模塊，STM32單片機連接有RS485總線接口，ZigBee中心節(jié)點通信模塊上連接有中心節(jié)點天線，WCDMA模塊上連接有CDMA天線。

　　本實用新型具有的有益效果是：

　　(1)本實用新型能為污水處理管理提供實時處理狀態(tài)、處理結果等參數(shù)，為掌握污水處理流程是否合理，處理結果是否合格提供了方便。

　　無線傳感器的應用，使得網(wǎng)絡的安裝更為方便，省去了布線的麻煩。在使用過程中節(jié)點的實效、故障只需要更換相應模塊即可。如果污水處理系統(tǒng)需要增加或減少一些處理設備，由于采用無線網(wǎng)絡的方式，可以隨意增減傳感器終端節(jié)點。如此，在后期維護也很方便。

　　(2)監(jiān)控中心的集中管理，可以宏觀了解整個污水處理過程，以及各個環(huán)節(jié)的處理細節(jié)，從而調(diào)整當前的處理步驟、時間等污水處理策略，有利于提高污水處理的效率和效果。