长江水利委员会长江科学院 武汉长江科创科技发展有限公司 张 慧 贾宝良 罗 熠

1.引言

目前，我国的水质监测体系的自动化程度和信息化程度不足，随着计算机网络、通信及自动化技术的飞速发展，设计并建立全方位水质数据实时采集系统有着重大意义[1]。STM32处理器和无线传感器网络具有快速灵活部署、成本低、功耗低、节点体积小、抗干扰性强，适用于实时连续监测等优点，克服了传统方法主观性强、监测范围小和难以应对突发性水污染事件等缺点，能够提供更快的实时响应，缩短信息传播周期，实现数据的共享[2]

本文基于STM32处理器，将无线传感器布置于被监测水域，实现实时数据采集、数据存储控制，使用网关进行协议转换后通过互联网把采集数据传输到用户中心，实现水质数据的实时采集、实时处理和发布，为水质评价和管理决策提供了科学依据。

2.系统原理

2.1 STM32处理器

本设计中选用基于ARM Cortex-M3 内核的STM32处理器。STM32微处理器具有Cortex-M3多项新型的增强架构，性能优异、功耗超低，集成度高，拥有复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC 振荡器等，并提供丰富的外设和USB 接口，便于进行USB 开发， STM32 固件库提供易用的函数可以使用户方便地访问STM32的各个标准外设[3]。

2.2 无线传感器网络

无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）包括传感器节点、IP网关、互联网、路由器、用户管理端，大量的传感器节点被部署在监测区域内，它们通过自组织和多跳的方式构成的分布式网络，传感器节点采集到的数据信息经过网关发送至路由器，路由器通过互联网或卫星等方式将所有数据信息发送给用户管理端[4]。……