摘 要： 近年来，由于生活垃圾和工业污水的污染，农用灌溉水水体污染严重，较多灌溉区水质发生了很大变化，不再符合农业灌溉标准。为了实现对水参数的监测，提出了一套基于无线传感设备网络的水质监测系统。
该系统以无线传感器为基础，通过无线传感设备网络采集水质的 pH 值、温度及溶氧量等信息，并通过节点完成数据传输与处理，实现对水质环境参数的有效监测。系统以 STC15F2K60S2 单片机为核心处理器，完成对数据的采集、处理以及通信。试验结果表明： 该系统测量精准，运行稳定，数据传输丢包率低。
关键词： 水质监测； 无线传感； 农用灌溉； G P R S 模块； STC15F2K60S.
0 引言。
农业灌溉用水水质检测主要包括温度、含盐量、pH 值、有毒害的重金属离子和溶氧量等衡量水污染的因素。本文重点对灌溉用水的温度、溶氧量和 pH值进行实时测量和监管。农业灌溉用水水质检测系统主要由无线传感设备节点、路由器网络、单片机及GPRS 模块组成，结构如图 1 所示。
在农业用水水质检测区，传感器节点和路由器均匀分布，构成一个完整的网络。传感设备节点负责测量灌溉区水质的监测信息，然后由路由器网络将数据通过网络的方式传送至汇聚节点处； 汇聚节点接收和处理整个网络节点的数据信息，通过串口方式将数据信息发送至智能处理器，由其将信息进行分析、处理后通过人机界面显示出来，提供可靠的水环境参数信息。汇聚节点的信息也可以通过 GPRS 无线传输模块发送至远程在线监测中心，或直接给用户提供警告信息。
1 网络节点结构及硬件设计。
无线传感器节点主要包括温度、溶氧量和 pH 值等传感器组成的网络，由路由器网络节点通过串口与处理器中心完成数据的传输和接送； 在采集、处理、传输的过程中，还要实时实现与其他网络节点的联系。
1. 1 硬件组成。
无线传感设备网络节点由多种传感器、调理电路、串行接口、时钟电路、JTAG 调试接口和无线传输模块组成。传感器模块主要 pH 值、温度、溶氧量等水质传感器电路组成； 调理电路由放大和 AD 转化电路组成； 单片机模块、无线传输模块和电源电路构成系统的核心处理板。无线传感设备网络节点结构如图 2所示，设备实物图如图 3 所示。处理器采用 STC15F2K60S2 加强型单片机，突出特点是抗扰性强、功耗低、处理速度快、无需外部晶振和外部复位等，特别适用于远程检测现场。无线模块采用微功率、传输频段可调的 nRF24L01 新型收发器件，功耗低，具有多种低功率工作模式，易于实现低功耗的设计。
