[實用新型]基于ZigBee與WiFi的供水管道遠程監測系統

有效

• 申請號: 201721790936.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207528273U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 劉洋;徐建朋;鐵勇;龔政;馬軍;青春
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;G05B19/042
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 劉震

本實用新型涉及供水管道遠程監測領域，具體涉及基于ZigBee與WiFi的供水管道遠程監測系統，其特征在于，所述遠程監測系統包括供水管道監測網絡、云服務器端和可調用云服務器端數據的所述數據處理中心；所述供水管道監測網絡包括多個供水管道監測終端節點、一個協調器節點、至少一個路由器節點和網關單元，每個所述路由器節點與多個所述供水管道監測終端節點相連，所述協調器節點與所述網關單元相連；所述供水管道監測終端節點與所述路由器節點通過協調器節點與所述網關單元相連；所述云服務器端與所述網關單元通過無線傳輸數據。

技術領域

本實用新型涉及供水管道監測領域，具體為基于ZigBee與WiFi的供水管道遠程監測系統。

背景技術

隨著世界人口和經濟的迅猛發展，水資源已成為社會經濟發展的主要制約因素。由于全球性環境污染的加劇，水資源的緊張局勢還在不斷惡化。水源地與城市以及城市供水與用水單位之間的自來水管道由于老化腐蝕和人為破壞等原因造成的泄漏，又會形成巨大的水資源浪費。供水管網漏水是我國供水行業普遍存在的問題。據資料顯示我國城市供水管網漏損率在10％‐30％之間，平均達到15％，遠遠高于12％的國家考核標準，而發達國家由于經濟實力、重視程度和技術水平等方面的優勢，管網漏損率遠遠低于我們國家，如美國的漏損率為8％。

傳統的供水管道檢測方法側重于硬件方法，主要是通過外部觀察或將檢測設備放入管道內再拉出的方法檢測泄漏，這些方法都需要花費人工操作和大量的時間，其基本理論雖沒問題，但在如今科技日益發展的時代，技術已大大落后。在國內，管道實時監控系統的研究方興未艾。理論研究比較成熟，毛漢領等人提出了管道泄漏定位的兩種方法，分別是互相關分析法和人工神經網絡法，相關分析法是在管道上部署兩個以上的聲波傳感器，將不同傳感器偵測到信號作互相關，求得不同信號到達泄漏點的時間差，再由傳感器之間的距離和在管道中聲音傳播的速度，即可求得泄漏點位置，這種算法簡單易于實現。人工神經網絡監測方法使用BP神經網絡，只使用一個傳感器就可以實現泄漏的檢測、定位，但算法復雜，不利于使用無線傳感器網絡實現。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供基于ZigBee與WiFi的供水管道遠程監測系統，將無線傳感器技術、WiFi技術等技術應用于供水管道監測，通過上位機，可以達到遠程監測供水管道信號的目的。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

基于ZigBee與WiFi的供水管道遠程監測系統，所述遠程監測系統包括供水管道監測網絡、云服務器端和可調用云服務器端數據的所述數據處理中心；

所述供水管道監測網絡包括多個供水管道監測終端節點、一個協調器節點、至少一個路由器節點和網關單元，每個所述路由器節點與多個所述供水管道監測終端節點相連，所述協調器節點與所述網關單元相連；所述供水管道監測終端節點與所述路由器節點通過協調器節點與所述網關單元相連；

所述云服務器端與所述網關單元通過無線傳輸數據；

所述協調器節點為ZigBee協調器。

進一步地，所述供水管道監測終端節點和所述路由器節點均包括水壓傳感器、聲音傳感器、壓力信號采集單元、聲音信號采集單元、控制和數據處理單元、時間同步單元、ZigBee通信單元；

供水管道的兩端各設置至少一個所述水壓傳感器，供水管道上至少設置兩個所述聲音傳感器；

所述壓力信號采集單元分別和所述水壓傳感器和所述控制和數據處理單元相連；

所述聲音信號采集單元分別和所述聲音傳感器和所述控制和數據處理單元相連；

所述控制和數據處理單元分別與所述ZigBee通信單元和所述時間同步單元相連。

進一步地，所述網關單元包括微處理器單元和WiFi模塊；所述ZigBee協調器和所述WiFi模塊通過所述微處理器單元連接；