论文部分内容阅读
我国是一个水资源大国,但由于人口众多,人均水资源量却低于全球平均水平。另外我国水旱灾害频繁发生,水污染较为严重,导致水资源日益短缺。水资源监测无疑是解决水资源日益短缺的重要基础手段。目前水资源监测以远程自动监测为主,正朝着智能化和网络化的方向发展。物联网技术的兴起与应用,能够提高水资源监测技术和质量。物联网既能融入到不同的应用实例中,也能够针对某一领域构建统一平台,为不同应用实例提供接口服务,实现资源的共享。本文针对水资源监测设计一种物联网平台,将平台分为感知层、网络层和应用层三部分,对平台感知层和应用层软硬件系统进行设计和实现。在平台感知层,设计并实现一种物联网网关和ZigBee无线传感器网络原型系统。物联网网关用于传输监测数据,使用S3C2410作为微处理器,使用Linux作为嵌入式操作系统,使用以太网和GPRS网络两种方式接入监测网络,使用RS485接口和ModBus协议采集多种水资源监测仪表的监测数据,通过RS232接口采集ZigBee网络的监测数据。ZigBee无线传感器网络用于采集水资源数据,使用以CC2430为核心的硬件平台,使用Z-Stack作为ZigBee协议栈,在此基础上实现ZigBee节点的软件系统,能够对温度进行采集。在平台网络层,使用公共网络传输水资源监测数据。在平台应用层,设计并实现了远程实时监测管理系统、数据查询系统和用于平台二次开发的应用系统接口。在实验室环境下对平台进行测试。经测试,平台的基本功能已实现。该平台是一种通用的水资源监测平台,在实现水资源远程监测的基础上,能够支持以RS485为数据输出接口、以ModBus为数据传输协议的智能监测仪表的联网,兼容满足水利部水资源监测数据传输规约的数据传输终端,能够为第三方应用提供接口服务,为用户提供数据查询平台,具有良好的扩展性和二次开发能力。