第 27 卷 第 12 期 长 春 大 学 学 报 Vol．27 No．122017 年 12 月JOUＲNAL OF CHANGCHUN UNIVEＲSITY Dec． 2017收稿日期:2017－06－12基金项目:福建省教育厅项目(JA15486);龙岩市科技计划项目(2014LY61)作者简介:黄桂萍(1986－)，女，福建漳平人，工程师，硕士，主要是做人工智能方面研究。物联网水环境监控系统设计黄桂萍(龙岩学院 机电工程学院，福建 龙岩 364000)摘 要:国内市场上的水质检测系统，都为单一项水质指标检测，没办法实现长期监测。且未能实现实时性、快捷性等现代化智能化的要求。基于以上问题，提出了对水环境多项指标进行监测的系统模块设计。设计 PH、电导率、温度与温...

  第 27 卷 第 12 期 长 春 大 学 学 报 Vol．27 No．122017 年 12 月JOUＲNAL OF CHANGCHUN UNIVEＲSITY Dec． 2017收稿日期:2017－06－12基金项目:福建省教育厅项目(JA15486);龙岩市科技计划项目(2014LY61)作者简介:黄桂萍(1986－)，女，福建漳平人，工程师，硕士，主要是做人工智能方面研究。物联网水环境监控系统设计黄桂萍(龙岩学院 机电工程学院，福建 龙岩 364000)摘 要:国内市场上的水质检测系统，都为单一项水质指标检测，没办法实现长期监测。且未能实现实时性、快捷性等现代化智能化的要求。基于以上问题，提出了对水环境多项指标进行监测的系统模块设计。设计 PH、电导率、温度与温度传感器电路，通过主控 STM32 采集有关数据。使用 HTTP协议打包数据，并通过 GPＲS 模块传输数据到云服务器。设计相关数据库及网页，最终可通过网页等了解水源情况，实现水质监测的智能化管理。关键词:STM32;HTTP 协议;云服务中图分类号:TP277 文献标志码:A文章编号: 1009－3907(2017)12－0035－05水质监测是保护水资源的重要环节。水质自动监测在国外起步较早，我国在水质的自动监测与分析、报警体系等方面还处于初级阶段 ［1］ 。国内的水质监测系统大多设在自来水厂、污水处理厂等水处理机构，其精度高但价格昂贵，一套设备动辄几十万、上百万，不适合推广和用于大面积的水质监测。再加上其显示设备，大多是现场设备没办法实现共享，满足不了目前的网络化、信息化、数字化要求［2－3］ 。本文设计了物联网水环境监测系统，通过传感器采集的水温度、电导率、PH 值、浑浊度等值，使用 STM32 将数据处理打包。通过 STM32 的 USAＲT 接口与 GPＲS 模块通信，将数据传入 GPＲS 模块缓存中，使用 GPＲS 模块将采集到的水质参数按照数据帧格式打包。后台服务器获取相应数据后，经过分析处理，通过采用 B/S 结合 C/S 模式存储与显示有关数据，实现数据的网络化快捷显示，使数据得到很好的共享 ［4］ 。图 1 系统结构图1 监控系统结构设计系统通过水温度传感器、水电导率传感器、PH 值传感器与浑浊度传感器，把与水质相关的参数转化成电信号，再经过滤波放大电路，将电信号转化成可以被 STM32 采集的电压信号和频率信号，再通过 STM32 将数据封装成 HTTP 协议报文的格式，使用串口与 GPＲS 模块通信，通过 GPＲS 把数据发送给服务器开放的接口，再通过网页和手机端显示，并实现水质污染报警等功能。1．1 PH 监测设计PH 检测采用的是电位检测法［5］ ，通过玻璃电极传感器获取水中的氢离子含量。传感器是由两端组成，电极的一端连接通过玻璃电极头部的球泡的特殊敏感材料，这样一种材料只对氢离子敏感，另一端连接用甘汞材料制造成的电极作为参考电极。当溶液中的氢离子的浓度也就是 PH 值发生明显的变化时，指示电极与参考电极之间的电动势发生明显的变化，根据能斯特方程式(1)。式(1)中 Ｒ 为气体常数的 8．3 J/(Kmol)，T 是绝对温度 K，F 为法拉第常数 NA，n 为电极反应中得失的电子数，OX 为氧化型物质浓度，Ｒed 为还原型物质浓度，它反映的是非标准电极的电势与标准电极电势的关系，从而得出计算公式(2)。