摘 要： 近年來，由于生活垃圾和工業污水的污染，農用灌溉水水體污染嚴重，較多灌溉區水質發生了很大變化，不再符合農業灌溉標準。為了實現對水參數的監測，提出了一套基于無線傳感設備網絡的水質監測系統。
該系統以無線傳感器為基礎，通過無線傳感設備網絡采集水質的 pH 值、溫度及溶氧量等信息，并通過節點完成數據傳輸與處理，實現對水質環境參數的有效監測。系統以 STC15F2K60S2 單片機為核心處理器，完成對數據的采集、處理以及通信。試驗結果表明： 該系統測量精準，運行穩定，數據傳輸丟包率低。
關鍵詞： 水質監測； 無線傳感； 農用灌溉； G P R S 模塊； STC15F2K60S.
0 引言。
農業灌溉用水水質檢測主要包括溫度、含鹽量、pH 值、有毒害的重金屬離子和溶氧量等衡量水污染的因素。本文重點對灌溉用水的溫度、溶氧量和 pH值進行實時測量和監管。農業灌溉用水水質檢測系統主要由無線傳感設備節點、路由器網絡、單片機及GPRS 模塊組成，結構如圖 1 所示。
在農業用水水質檢測區，傳感器節點和路由器均勻分布，構成一個完整的網絡。傳感設備節點負責測量灌溉區水質的監測信息，然后由路由器網絡將數據通過網絡的方式傳送至匯聚節點處； 匯聚節點接收和處理整個網絡節點的數據信息，通過串口方式將數據信息發送至智能處理器，由其將信息進行分析、處理后通過人機界面顯示出來，提供可靠的水環境參數信息。匯聚節點的信息也可以通過 GPRS 無線傳輸模塊發送至遠程在線監測中心，或直接給用戶提供警告信息。
1 網絡節點結構及硬件設計。
無線傳感器節點主要包括溫度、溶氧量和 pH 值等傳感器組成的網絡，由路由器網絡節點通過串口與處理器中心完成數據的傳輸和接送； 在采集、處理、傳輸的過程中，還要實時實現與其他網絡節點的聯系。
1. 1 硬件組成。
無線傳感設備網絡節點由多種傳感器、調理電路、串行接口、時鐘電路、JTAG 調試接口和無線傳輸模塊組成。傳感器模塊主要 pH 值、溫度、溶氧量等水質傳感器電路組成； 調理電路由放大和 AD 轉化電路組成； 單片機模塊、無線傳輸模塊和電源電路構成系統的核心處理板。無線傳感設備網絡節點結構如圖 2所示，設備實物圖如圖 3 所示。處理器采用 STC15F2K60S2 加強型單片機，突出特點是抗擾性強、功耗低、處理速度快、無需外部晶振和外部復位等，特別適用于遠程檢測現場。無線模塊采用微功率、傳輸頻段可調的 nRF24L01 新型收發器件，功耗低，具有多種低功率工作模式，易于實現低功耗的設計。
該系統以無線傳感器為基礎，通過無線傳感設備網絡采集水質的 pH 值、溫度及溶氧量等信息，并通過節點完成數據傳輸與處理，實現對水質環境參數的有效監測。系統以 STC15F2K60S2 單片機為核心處理器，完成對數據的采集、處理以及通信。試驗結果表明： 該系統測量精準，運行穩定，數據傳輸丟包率低。
關鍵詞： 水質監測； 無線傳感； 農用灌溉； G P R S 模塊； STC15F2K60S.
0 引言。
農業灌溉用水水質檢測主要包括溫度、含鹽量、pH 值、有毒害的重金屬離子和溶氧量等衡量水污染的因素。本文重點對灌溉用水的溫度、溶氧量和 pH值進行實時測量和監管。農業灌溉用水水質檢測系統主要由無線傳感設備節點、路由器網絡、單片機及GPRS 模塊組成，結構如圖 1 所示。
在農業用水水質檢測區，傳感器節點和路由器均勻分布，構成一個完整的網絡。傳感設備節點負責測量灌溉區水質的監測信息，然后由路由器網絡將數據通過網絡的方式傳送至匯聚節點處； 匯聚節點接收和處理整個網絡節點的數據信息，通過串口方式將數據信息發送至智能處理器，由其將信息進行分析、處理后通過人機界面顯示出來，提供可靠的水環境參數信息。匯聚節點的信息也可以通過 GPRS 無線傳輸模塊發送至遠程在線監測中心，或直接給用戶提供警告信息。
1 網絡節點結構及硬件設計。
無線傳感器節點主要包括溫度、溶氧量和 pH 值等傳感器組成的網絡，由路由器網絡節點通過串口與處理器中心完成數據的傳輸和接送； 在采集、處理、傳輸的過程中，還要實時實現與其他網絡節點的聯系。
1. 1 硬件組成。
無線傳感設備網絡節點由多種傳感器、調理電路、串行接口、時鐘電路、JTAG 調試接口和無線傳輸模塊組成。傳感器模塊主要 pH 值、溫度、溶氧量等水質傳感器電路組成； 調理電路由放大和 AD 轉化電路組成； 單片機模塊、無線傳輸模塊和電源電路構成系統的核心處理板。無線傳感設備網絡節點結構如圖 2所示，設備實物圖如圖 3 所示。處理器采用 STC15F2K60S2 加強型單片機，突出特點是抗擾性強、功耗低、處理速度快、無需外部晶振和外部復位等，特別適用于遠程檢測現場。無線模塊采用微功率、傳輸頻段可調的 nRF24L01 新型收發器件，功耗低，具有多種低功率工作模式，易于實現低功耗的設計。
