時代的智慧城市，要求全面提升監(jiān)控力度和智能化管理水平。我國廣闊的水域，將會建設更多無人值班監(jiān)測點，無線數(shù)據(jù)傳輸就顯得尤為重要。

整個水文監(jiān)測信息系統(tǒng)的框架如圖1所示，共分為四大部分：數(shù)據(jù)采集部分、網(wǎng)絡接入部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、業(yè)務管理部分。采集到的信息通過以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，最終實現(xiàn)終端的信息顯示。

圖1 水文監(jiān)測系統(tǒng)框架圖

在以往的水文監(jiān)測系統(tǒng)里，需要進行多點水位的實時監(jiān)測，相關數(shù)據(jù)需要實時發(fā)送到河道監(jiān)控系統(tǒng)終端服務器處理。由于我國水域廣闊，監(jiān)測點分散，且很多區(qū)域偏僻交通不便，常規(guī)的有線方式已經(jīng)不再適用了，無線通信就成為了首選方案。

ZLG致遠電子推薦的無線實現(xiàn)方案：將監(jiān)測區(qū)的各種傳感器終端節(jié)點采集到的水文數(shù)據(jù)通過Zigbee自組網(wǎng)匯集到采集監(jiān)測網(wǎng)關，采集監(jiān)測網(wǎng)關再通過GPRS將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)上，實現(xiàn)顯示和監(jiān)控，信息可供電腦，手機等終端設備查詢。

zigbee無線模塊在流速計上的應用方案

水文監(jiān)測環(huán)境，監(jiān)測點數(shù)量多且分散，需要智能網(wǎng)絡化高效管理。由于環(huán)境的特殊性，要求產(chǎn)品功耗低，半年到一年更換一次電池。同時，還要求監(jiān)測點通訊實時性強，可靠性高。節(jié)點數(shù)較多，所以對成本也有一定要求。zigbee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網(wǎng)絡技術，主要適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務，可嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能，安裝維護簡單，有利于后期長時間維護和更新?lián)Q代。

致遠電子zigbee無線模塊的FastZigBee多形態(tài)快速組網(wǎng)協(xié)議有以下特點：

• 設備啟動速度、響應速度、數(shù)據(jù)傳輸效率出眾

• 網(wǎng)絡容量終端節(jié)點數(shù)真正達到65535個

• 終端節(jié)點功耗低至100nA，低于目前100%的zigbee模塊

• 支持多級中繼功能

• 網(wǎng)絡具備自調(diào)整、自修復等特性

• 支持多路遠程IO和遠程AD

• 支持短地址功能，可隨用戶應用自由修改

• 具有更大的鏈路預算

zigbee組網(wǎng)結(jié)構圖如圖2所示，在有信號覆蓋的范圍內(nèi)，zigbee網(wǎng)絡可構建多種型態(tài)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構，自動組網(wǎng)、自動尋找最優(yōu)路徑，在多個流速計之間建立通信網(wǎng)路，將采集的數(shù)據(jù)實時發(fā)送出去。

圖2 zigbee組網(wǎng)結(jié)構

圖3為采用zigbee無線模塊AW5161P2EF搭建流速計方案。

圖3 加載了Zigbee無線模塊的流速計實測現(xiàn)場

基于以上的方案，采用致遠電子成熟的AW516x系列可快速搭建Zigbee網(wǎng)絡，單個監(jiān)測距離可傳輸200米，實測表現(xiàn)優(yōu)異。前期設計時可以使用致遠電子開發(fā)套件：AW516x Demo Board （含兩個底板、兩片AW5161P2EF模塊、兩根天線）。

圖3 AW516x 開發(fā)套件

將Zigbee技術和GPRS技術結(jié)合起來用于無線水文監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)是比較成熟的方案，在具體產(chǎn)品的選擇方面，可根據(jù)實際應用場景整體評估。