泳池水質(zhì)智能無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)

一、游泳池監(jiān)測需求

游泳池是人員密集的場所，泳池中水質(zhì)情況直接影響泳池內(nèi)人員的身體健康。一般有兩方面的問題影響泳池的水質(zhì)。一是由于一些游泳者排汗、個(gè)別兒童排尿，導(dǎo)致水中尿素超標(biāo)。二是由于一些游泳場館擔(dān)心水質(zhì)不合格滋生細(xì)菌、傳播疾病，而投放過量消毒藥——氯，導(dǎo)致水中余氯超標(biāo)。為了了解泳池中心水質(zhì)的情況，泳池工作人員會每隔一段時(shí)間對泳池水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測。但是、這種傳統(tǒng)的檢測方法有幾方面的弊端。

檢測效率低：檢測人員需要定時(shí)的去抽取水質(zhì)樣本，還要多點(diǎn)取樣，然后再檢測。

檢測結(jié)果滯后：當(dāng)檢測到泳池中水池超標(biāo)了，問題已經(jīng)出現(xiàn)了，不能提前預(yù)防

監(jiān)督作用低：傳統(tǒng)檢測方法一般由泳池自己監(jiān)督，可能會出現(xiàn)有問題但無作為的情況

針對以上傳統(tǒng)檢測結(jié)果的弊端，我公司研究開發(fā)了泳池水質(zhì)無線遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)。本檢測系統(tǒng)通過安裝在泳池中的水質(zhì)監(jiān)測儀器，實(shí)時(shí)采集水質(zhì)情況。在采集好水質(zhì)數(shù)據(jù)后，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心則可以實(shí)時(shí)顯示泳池當(dāng)前的水質(zhì)情況。衛(wèi)生監(jiān)督機(jī)構(gòu)、泳池運(yùn)營公司、游泳者都可以通過網(wǎng)絡(luò)查看泳池當(dāng)前的水質(zhì)情況。泳池的水質(zhì)數(shù)據(jù)被永久保存在數(shù)據(jù)庫中，以備后續(xù)查閱和分析。

二、無線檢測系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

檢測系統(tǒng)由水質(zhì)監(jiān)測儀器、無線通信設(shè)備、監(jiān)控中心軟件三部分組成。水質(zhì)監(jiān)測儀器主要是對水質(zhì)進(jìn)行檢測，包括氯、PH值等指標(biāo)進(jìn)行分析，并把這些指標(biāo)輸出。無線通信設(shè)備是把泳池中水質(zhì)的指標(biāo)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送監(jiān)控中心。由于無線傳輸不受距離的限制，因此一個(gè)監(jiān)控中心可以檢測多個(gè)泳池的水質(zhì)。監(jiān)控中心軟件主要負(fù)責(zé)處理每個(gè)泳池發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并在電腦上實(shí)時(shí)顯示。監(jiān)控中心可以作為服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登陸。監(jiān)控中心對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行永久保存。

無線檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：

2.1 數(shù)據(jù)中心及WEB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

數(shù)據(jù)中心主要完成接收泳池現(xiàn)場數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、保存、顯示、遠(yuǎn)程登陸等功能，數(shù)據(jù)中心及WEB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下

    2.1.1數(shù)據(jù)中心功能

A、功能

1、24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測；

2、無線遠(yuǎn)程監(jiān)測 – 工作人員不必親臨現(xiàn)場就可對泳池環(huán)境作監(jiān)測；

3、自動報(bào)警 – 可通過短信、中心控制機(jī)軟件等方式報(bào)警；

4、監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理、分析和統(tǒng)計(jì)；定期生成監(jiān)測報(bào)表；

5、互聯(lián)網(wǎng)訪問 – 用戶可以上網(wǎng)瀏覽實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)和監(jiān)測報(bào)表；

6、遠(yuǎn)程控制 – 用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)短信等方式控制終端設(shè)備，比如可以根據(jù)設(shè)定的時(shí)間、條件或用戶指令控制輸氧設(shè)備或水溫調(diào)節(jié)裝置；

B、特點(diǎn)

1、監(jiān)測功能強(qiáng)：多種水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，比如水溶氧濃度，水溫等。

2、監(jiān)測效果好：相比手工監(jiān)測，自動化監(jiān)測更及時(shí)和準(zhǔn)確。

3、建設(shè)和營運(yùn)成本低：由于采用移動/聯(lián)通提供的GPRS/CDMA1X無線通訊網(wǎng)絡(luò)，只需安裝好遠(yuǎn)程監(jiān)測終端就可以對養(yǎng)殖水域作24小時(shí)不間斷的自動監(jiān)測；不需要布任何通訊線路。前期投資少、見效快，后期升級、維護(hù)成本低。日常費(fèi)用主要是無線通訊費(fèi)用。

4、使用方便：靈活的數(shù)據(jù)傳輸與報(bào)警選擇，可以傳送到監(jiān)測中心或家中；監(jiān)控軟件友好的用戶界面，便于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與決策。

2.2.1 GPRS無線通信技術(shù)

使用GPRS無線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸具有一下優(yōu)點(diǎn)：

1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、接入范圍大，系統(tǒng)構(gòu)建便捷、運(yùn)行成本較低等特點(diǎn)。

2）傳輸速率較高，理論數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)171Ｋbps。

3）登錄和接入等待時(shí)間短，可快速建立連接。

4）提供實(shí)時(shí)在線功能，用戶將處于“永遠(yuǎn)在線”狀態(tài)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。

5）計(jì)費(fèi)合理，即使用戶可以一直在線，但只按數(shù)據(jù)流量收取費(fèi)用。

GPRS上述優(yōu)勢特點(diǎn)非常適用于實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、不易布線、設(shè)備分散的工程中使用。

2.2.2 GPRS CM3160無線傳輸產(chǎn)品

GPRS CM3160使用GPRS無線通信技術(shù)開發(fā)的一款實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品。CM3160通過RS232/RS485接口相連。當(dāng)客戶的設(shè)備把數(shù)據(jù)輸出給CM3160，CM3160則把收到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，之后數(shù)據(jù)到達(dá)移動的機(jī)房，通過機(jī)房中的設(shè)備數(shù)據(jù)被傳送到因特網(wǎng)。然后通過因特網(wǎng)數(shù)據(jù)到達(dá)數(shù)據(jù)處理中心。同樣，數(shù)據(jù)處理中心也可以通過這套系統(tǒng)吧數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)端的設(shè)備。這樣通過CM3160這個(gè)無線通道，數(shù)據(jù)中心就可以和遠(yuǎn)端的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。

 GPRS CM3160產(chǎn)品采用工業(yè)級模塊和芯片，以及穩(wěn)定、方便、易用的軟件，多年已經(jīng)廣泛應(yīng)用電力、水文、氣象、環(huán)保、物流等領(lǐng)域。