水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控及水泵保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國(guó)是一個(gè)水資源比較缺乏的國(guó)家，并且水資源的分布很不平衡，為了保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的正常用水，保證經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，水資源監(jiān)控和調(diào)度就顯得尤為重要。水泵作為水利傳輸設(shè)備，在水資源調(diào)度中起著關(guān)鍵的作用，水泵運(yùn)行的安全性直接關(guān)系到水資源供給。建立集水文數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、水泵狀態(tài)監(jiān)控以及故障保護(hù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是水務(wù)部門迫切需要解決的問題。
　　 本文在深入研究分析現(xiàn)有水資源監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種水資源監(jiān)控及水泵保護(hù)相結(jié)合的系統(tǒng)方案。通

2、過將ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通信方式，完成水文數(shù)據(jù)及水泵運(yùn)行狀態(tài)大范圍、遠(yuǎn)距離的監(jiān)控。通過實(shí)時(shí)采集水泵電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，確定電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的安全保護(hù)。
　　 系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控中心三部分組成。監(jiān)控終端通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)與協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、水泵故障保護(hù)以及取水控制等功能。網(wǎng)關(guān)完成ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建、ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的融合及GPRS通信。監(jiān)控中心

3、通過GPRS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及監(jiān)控終端的控制等功能。
　　 監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的硬件平臺(tái)以Cortex-M3內(nèi)核的微處理器STM32F107VCT6為核心，監(jiān)控終端的外圍電路包括:電源電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、SD卡存儲(chǔ)電路、鍵盤及顯示電路、ZigBee通信電路、水泵運(yùn)行參數(shù)采集電路、模擬量采集電路、開關(guān)量輸出電路等，主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通信、水泵電機(jī)保護(hù)以及顯示等功能;網(wǎng)關(guān)硬件電路包括:電源、存儲(chǔ)、鍵盤及顯示電路、Zi

4、gBee通信電路和GPRS通信電路等，主要完成ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)融合等功能。
　　 監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的軟件開發(fā)采用μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了其在STM32F107VCT6上的移植。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求對(duì)監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的任務(wù)進(jìn)行了合理劃分，完成了底層驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用層程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控終端和網(wǎng)關(guān)的各項(xiàng)功能。論文研究了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立過程以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)流程。
　　 監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)采用Mic