水质监测系统

摘 要：中国不仅存在水资源短缺和空间、时间分布不平衡的严重问题，而且更普遍存在着水质型缺水的危机，据最新的统计表明，全国七大江河水系的741个监测断面29. l%符合三类水质，30. 9%四、五类水质，40. 9%劣五类水质;全国近一半城镇饮用水源地水质不符合标准。为了加强对重点流域水质变化和污染物总量的监控，环保部门曾经在长江、淮河、松花江及太湖等水域的污染物排放企业设置了一批水质检测设备。据有关文献记载，由于一些被检测企业的个别人员环境保护意识淡薄，只顾企业的局部利益，使这些水质检测设备难以发挥应有的作用。因此，环保部门希望远在数公里甚至上千公里以外的地方也能对辖区内的监控目标实施全天候、全时段的动态监控，随时掌握其变化趋势，以便控制污染程度，实现这一目标的技术装置称之为水质参数在线监测及远程传输系统。但是，目前在我国水环境监测的实际工作中，大量采用的监测手段仍然是传统的实验分析方法，测试数据滞后数小时甚至更多。这种传统的监测方法和手段己经不能满足环保事业不断发展的社会需求，十分需要用现代的管理手段对重点污染源的水环境质量进行监测。
在此背景下，通过查阅大量资料，本论文对水质监测系统进行了初步的研究，设计出一种适合在我国基层环境与水质监测单位应用的水质在线监测及远程传输系统。该系统在实验室条件下测试，各项技术指标均达到国家环保标准的要求，经过一段时间的运行，工作性能可靠。如果本系统能够在全国环境部门推广应用，将会使我国基层水环境及水质监测工作提高到一个新的水平。
本论文主要论述了将低功耗MSP430单片机技术及GSM网络技术引入水质监测系统中，实现水质信息的在线监测及远程传输。全文分六部分，对开发设计的原理、工作过程进行了分析论述。包括:
第一章绪论，论述了项目研究背景、国内外水质监测系统发展的现状。
第二章水质参数检测传感器的选择，介绍了水质监测传感器的选择及其原理，在对国内外同类产品充分调研的基础上，采用美国GLOBALWATER公司进口的WQ系列的水质参数检测传感器作为水质在线监测系统的前端。
第三章在线水质监测仪的设计，选取低功耗MSP430单片机作为现场参数在线监测子系统的核心器件，配合相关外围电路，完成信号的转换、数据处理等功能。这部分也可作为一个独立的职能仪表，即水质参数在线监测仪使用。
第四章系统通信方式及通信设备，在设计数据传输网络时，把系统监控中心设置在水质环保监测部门，而把现场监测站点放置于辖区

内各污染物排放企业，监控中心的服务器和各监测站点的水质监测仪通过GSM调制解调器与监测现场下位机进行串行通信，实现数据的无线远程实时传输。

第五章监控中心数据管理软件的设计，采用Microsoft Access软件设计数据库，用于保存辖区内监钡(站点的各项水质资料:使用VB6. 0的ADO数据库控件连接应用程序与数据库，用SQL语句完成对数据库的检索功能，可以查询到各检测站点中水质参数的瞬时值和时间段的平均值，能够全面了解整个辖区的水质状况。
第六章对本课题设计的水质监测系统进行了总结并展望了未来水质监测综合应用解决方案，涉及到软件系统的构架和硬件系统的建设两个方面。