摘 要

随着经济的发展、社会的进步，企业和工厂数量激增，人类对水的需求量越来越大，水资源的浪费现象日趋严重，管理和分配矛盾日益突出。所以应用目前比较成熟的计算机技术和无线传输技术建立水资源监测系统对水资源取用进行实时监测是必要的。水资源监测系统是水资源管理部门获取取水、用水信息的重要手段，它为水量调查、用水监控、预警报警提供支持。

该系统由监控中心微机、远程监控终端和Zigbee-GPRS-Internet 网络三部分组成。该系统实现的功能主要包括：远程监测、远程控制和信息管理功能。该系统能够通过对用户取水信息进行分析处理，提高水资源管理水平。测试结果表明数据传输速度高、稳定可靠，达到了预期设计要求，具有应用价值。

本文首先介绍了本系统的背景与意义，国内外现状。随着工业化的发展，工业用水增加，浪费现象明显，所以我们借鉴了国外的一些先进思想，并提出水资源监控系统，用来实时监控工厂的取用水。然后介绍了本系统主要模块，采集模块，通信模块，数据处理，显示的模块，还有本系统结构，采集模块由若干监控终端组成，通过A/D转换将用水量模拟信息转换为数字信息通过ZigBee、GPRS无线传输系统发送到监控中心。然后介绍了系统各个模块的软件设计，采集，数据处理等等。然后解了本系统的工作流程和主要功能，数据分析，预警报警，还有水费收缴等。

本文设计了一种较为可行的水资源监测系统，利用了GPRS与ZigBee的通信手段，实现了对水资源的实时监测，经过实际现场的使用，效果较好，具有很大的现实意义。

关键词：水资源；数据库；远程监控；GPRS；Zigbee

Abstract

With economic development, social progress, the surge in the number of enterprises and factories, human demand for water is growing, becoming more serious waste of water resources, management and distribution have become increasingly prominent. So the application of relatively mature computer technology and wireless transmission technology to establish water monitoring system for access to real-time monitoring of water resources is necessary. Water Resources Monitoring System water management department to obtain water, water and an important means of information, it is water survey, water monitoring, early warning alarm support.

The system consists of monitoring center computer, consisting of remote monitoring terminals and Zigbee-GPRS-Internet network in three parts. The functions of the system include: remote monitoring, remote control and information management functions. The system is able to water users information analysis and processing, improved water resources management. Test results show that high speed data transmission, stable and reliable, to achieve the desired design requirements, application value.

This paper introduces the background and significance, domestic and international status of the system. With the development of industrialization, increase in industrial water, waste obvious, so we can learn from some foreign advanced ideas, and proposed water monitoring system for real-time monitoring of access to water plants. Then introduces the main modules of the system, acquisition module, communication module, data processing, display module, as well as the system configuration, monitoring terminal acquisition module consists of a number composed by the A / D converter to convert analog information into digital water details ZigBee, GPRS wireless transmission system sent to the monitoring center. Then introduces each module of the system software design, acquisition, data processing and the like. Then extract the workflow of the system and the main function, data analysis, early warning alarm, as well as water collection and so on.

This paper presents a feasible water monitoring system, using the means of communication GPRS and ZigBee, to achieve real-time monitoring of water resources, through the use of the actual site, the better, it has great practical significance.

Key Words：water；Remote monitoring；GPRS；Zigbee

目录

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景与意义 1

1.2国内现状 2

1.3国外现状 2

1.4本文主要工作 3

1.4.1系统设计要求 3

1.4.2本文的主要研究内容与安排 3

第2章 系统总体设计 5

2.1系统设计原理 5

2.2系统整体结构 6

2.3系统相关模块 7

第3章 监控终端软件设计 8

3.1 A/D转换器软件设计 8

3.2键盘及显示屏软件设计 9

第4章 无线传输软件设计 10

4.1 GPRS传输协议 10

4.1.1 UDP传输协议 10

4.1.2 TCP传输协议 11

4.2 GPRS的通信软件设计 12

4.2.1 AT指令及初始化 12

4.2.2 PPP协议 13

4.3 Zigbee通信软件设计 14

4.3.1 Zigbee 规约设计 15

第5章 终端软件设计 17

5.1采集模块 18

5.2无线传输模块 19

5.3系统实现功能 19

5.4数据处理 21

第6章 总结与展望 22

6.1总结 22

6.2 展望 22

致谢 23

参考文献 24

2. 绪论

在改革开放以来，我国充分引进国外先进技术，内需不断扩大、促使国内工厂越来越多，工业发展繁荣^[4]。二十世纪九十年代，是我国工业发展最迅猛的时候，随之而来的就是工业用水量激增，加剧了水资源匮乏引发的供需矛盾。由于技术不发达，我国工业用水效率很低，远远低于日本，美国的发达国家，而且全国工业水的重复利用率只有约50%。所以势必要对水资源取用进行监控，随着2011年的一号文件发布，我国水资源监测能力建设进入了快车道。

1.1课题研究的背景与意义

水对于人们生活，国家发展来说，是一个非常重要资源。我国工业用水量占据年用水量的25%，各方面的指标也都低于发达国家，所以我国在工业节水上还是有很大的发展空间的。

国家在2011年推行了严格的水资源管理制度，将水资源管理作为加快经济转型的战略举措。2012年，工信部发布了推进节水企业建设的通知，建设节水型企业已经是大势所趋。水资源信息监控系统就是在这种背景下提出的。