嵌入式供水终端漏水监测节点及网络设计

2．4 无线收发模块
系统设计选用RFC-33A远距离无线通信模块，采用nRF905无线通信芯片，工作于433MHz，开放ISM频段免许可证使用，最大发射功率达到2W，在开阔地带最大传输距离可达2000m以上。在+33dBm情况下，发送模式：平均工作电流小于300mA；接收状态：平均工作电流为12．5mA。模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据并提供中断指示，可直接连接单片机，软件编程非常方便，具有超强穿透能力，灵敏度高，可达到一100dBm，性能稳定，可靠性高，适合超远距离或复杂情况下的无线通信、工业遥控系统等。

3 主监控系统的硬件设计
主监控系统是以AT89S52为控制芯片，配以电话拨号芯片、短信收发GSM模块、声光报警电路等多种报警方式电路，将漏水位置报警信息发送给维修人员，以得到及时维修。同时主监控系统配有LCD显示电路和无线收发模块，前者用以显示供水管网中漏水终端的具体位置，后者用以接收现场检测节点发送过来的漏水位置信息。
GSM无线短信收发模块采用TC35系列模块TC35i，它的性价比很高，并且已经有国内的无线电设备入网证，是西门子推出的最新无线模块，功能上与TC35兼容，设计紧凑。TC35i与GSM 2／2+兼容、双频(GSM900／GSM1800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便应用开发及设计。

4 软件设计
主要包括主监控系统的软件和现场检测节点的软件两部分。主监控系统的软件主要由无线报警信号收发、短信发送、电话拨号、声光报警和液晶显示等子程序组成。现场检测节点部分软件主要由流量采集、人体定位与识别、无线收发、声光报警、电磁阀控制和延时等子程序构成。该部分软件的主处理流程如图5所示。

5 关键技术
(1)采用了嵌入式单片机技术，实现现场信息的快速测量；
(2)采用多热释电传感器实现人员的探测与定位，准确判断有无人员，提高了报警的准确度，减少了误报警的发生；
(3)采用了多种报警形式相结合的报警方式，尤其是电话拨号和短信收发模块的运用，提高了报警的及时性。

6 结束语
将高性价比的MiniARM工控模块M2080-U20应用于本系统，其性能指标完全满足设计要求，大大缩短了系统的开发周期，降低了整个产品的设计成本。系统具有很强的可移植性和广阔的应用前景。此系统已经成功应用于实际的供水生产中，效果较好。