其中，Vin为溶氧传感器输出的电压值； R8和 R12为可调电阻的电阻值； Vo为发送给单片机检测处理的电压值； K 为电压放大倍数。
2 GPRS 数据传输网络的设计。
由于农用灌溉水水质监测各传感器监测点所处位置具有很大的不确定性、分布比较分散、通讯条件极为不便，为了实现监测点数据的上传，在从监测点远程监管中心的网络组建上，最经济的方法是采用GPRS 方式。
GPRS 是一项高速数据处理的技术，其方法是以“分组”的形式传送数据。GPRS 模块在初始化、建立连接、发送指令和收集数据都需要根据协议进行。GPRS 数据传输流程如图 7 所示。
GPRS 数据传输过程为： 首先进行初始化操作，然后发送 AT 指令，完成双方协议的认证； 在确定 PPP 连接后，获取 IP 连接地址，进行数据的采集； 最后建立Socker 数据库链接，完成 TCP / IP 数据的发送。
3 软件设计。
3. 1 微处理器程序设计。
STC15F2K60S2 单片机软件开发基于 Keil C51集成开发环境，采用 C 语言编程。该软件开发包括传感器节点、路由器网路节点、汇聚节点和 GPRS 通讯软件等。其中，传感器节点负责水质温度、pH 值及溶氧量的采集； 路由器网路节点负责数据的传输； 汇聚节点则作为基站，同步向远程检测中心发送数据信息。
本文以传感器节点为例，介绍软件模块化设计方法，主要包括传感器节点的初始化、数据采集和通信模块。传感器节点流程如图 8 所示。
底层传感器每隔 30min 采集 1 次水质参数，完成数据采集后立即进入睡眠模式，满足系统低功耗的要求； 同时采用定时方式完成数据的传输，在这段时间内汇聚节点可以同时接受和发送数据。当传感器节点收到校准的同步信息时，调整节点的定时时间，然后自动进入低功耗模式，等到下一轮数据采集时才重新唤醒。
3. 2 远程监测中心软件设计。
远程监测中心软件采用 Labview 开发，实现对农业灌溉用水水质的检测和管理。单片机通过无线传感器采集数据，并调用外部模块程序将数据以文档的形式进行存储，并通过 GPRS 的形式将文档发送给远程监测中心。远程监测中心可根据显示界面实时查看灌溉区水参数，种植人员也能以用户登录的方式远程访问互联网查看采集到的数据信息。远程监测中心软件框架如图 9 所示。
远程监测中心软件主要包括设置、实时监测、数据处理和用户管理4 个方面。设置模块主要是对水质标准和数据传输的参数进行设置； 实时监测是利用无线传感器网络对水质参数进行采集，当水质不合格时进行报警； 数据模块是对采集到的数据信息进行实时的处理和预警； 用户管理则可根据工程师和使用人员进行特定的登录权限和访问特定的数据信息。
