基于ZigBee与WiFi的供水管道远程监测系统

发布时间：2020-06-21 06:24

【摘要】：生命起源于水,而管道在水运输中起着重要的作用,但近几年我国供水管道的平均漏损率为15%,高于国家规定的12%标准。所以,本文设计了一种可靠的实时采集和处理供水管道信号的远程监测系统,对保护水资源有着重要的意义。本文通过查阅以及比较现有的供水管道泄漏检测和定位技术,设计了一种基于ZigBee与WiFi的供水管道远程监测系统,其实现的功能为将声音信号数据通过无线传感器网络以及WiFi等技术传到数据处理中心,为后期调用相关算法判断管道泄漏并定位泄漏点做准备,从而实现远程监测供水管道的功能。本系统主要有三大部分组成,分别是ZigBee无线通信网络、ARM网关和上位机。ZigBee无线通信网络通过使用声音传感器模块实现对供水管道的实时监测功能。ARM网关是整个供水管道远程监测系统的通信枢纽,它起着连接ZigBee无线通信网络和上位机的作用。供水管道远程监测系统中的ARM网关与ZigBee协调器之间通过串口进行通信,通过WiFi模块以TCP协议与C#上位机建立连接,实现ZigBee无线通信网络与C#上位机之间互相通信的功能,从而实现了C#上位机对供水管道远程监测与控制的功能。系统工作流程为:首先上位机发送控制命令至ZigBee无线通信网络,从而选择监测供水管道的ZigBee节点,使ZigBee节点工作,其次将声音传感器采集的管道信号数据通过无线传感器网络发给协调器,协调器通过串口将数据传送到STM32微处理器,然后STM32将数据通过WiFi模块上传到服务器,最后采用C#语言开发的上位机通过TCP协议连接服务器,从而将管道声音信号实时显示(以字符和波形图两种方式显示),并且应用SQL Sever 2008数据库软件将数据保存到本地数据库中,最后可以调用采集的数据,对数据进行解析,从而可以判断管道泄漏并定位泄漏点。经测试,验证了本系统对供水管道的远程监测功能的可行性,实现了对供水管道的远程监测功能。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP873;TN92
【图文】：

我国城市供水管网泄漏率在 10％-30％之间，但美国供水管道的平均漏损率为 8%[1-3]。市平均管网漏损率超过 15%，特别是农村地区更为严目前需要研究的重大课题。图 1.1 为近年来我国的图 1.1 中国近年漏损率15.7015.2013.9017.9021.5018.6017.6017.7016.2012.4016.71

我国城市供水管网泄漏率在 10％-30％之间，但美国供水管道的平均漏损率为 8%[1-3]。市平均管网漏损率超过 15%，特别是农村地区更为严目前需要研究的重大课题。图 1.1 为近年来我国的图 1.1 中国近年漏损率15.7015.2013.9017.9021.5018.6017.6017.7016.2012.4016.71

【参考文献】

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本文编号：2723664