楊 英,高嘉暉,潘明毅,齊 攀
(廣東交通職業技術學院,廣東 廣州 510080)
我國水資源匱乏,海河、遼河、淮河、黃河、松花江、長江和珠江等七大江河水系,均受到不同程度的污染,地處珠江流域的廣東地區水質污染尤為嚴重。國家投入大量人力財力對水質進行監控,期望提前采取措施減輕污染。然而傳統的水質監測方式仍然是以人工為主的定時采集,這種方法無法實時查看到數據,所以常常錯過預防水污染的時機[1]。
近年來出現了基于物聯網技術的水質實時監測系統,常見的主要是浮標式和岸邊立桿 2 種監測系統。但現有的基于傳統物聯網技術的水質監測系統存在以下 3 個問題:
1)低功耗問題。浮標式水質監測系統部署在水域中央,無法采用有線方式供電,只能通過太陽能或其他蓄電池供電。如果采用 GPRS 或 4G 等通信模塊,功耗較大,往往會導致設備供電不足[2]。
2)隱蔽性問題。傳統浮標式水質監測系統體積龐大,外形矚目,會產生繞過此類系統而實施污染水源的非法行徑。因此,需要設計新的尺寸較小的輕量級水質監測系統。
3)智能化問題。傳統水質監測系統僅僅實現了自動化監測流程,缺乏移動快速分析等預警預報體系,因此,需要借助大數據和人工智能技術實時進行數據分析與診斷,賦能水質監測系統。
在目前流行的通信技術方面,NB-IoT(窄帶物聯網)功耗低,接入靈活方便,為此,提出一種隱蔽的基于 NB-IoT 通信技術的漂浮式污水監控器,實時快速監測水質變化,并通過反向傳播(BP)神經網絡計算生成預測水質模型,實現手機電腦同步查看,其采用的技術原理確保低功耗性、隱蔽性、智能性、便攜性。……