1.1 研究背景

随着经济社会的发展，水对人民生活与生产的影响日益突出，人们对供水的质量与安全可靠性的要求不断提高，但由于我国总体上是一个水资源匮乏的国家，所以在发展供水事业的同时要考虑节约用水，提高水资源利用率，因此加强供水系统各个工艺环节的自动监测与控制具有重要意义[1]

当今世界的水环境面临两大问题：水资源短缺和水污染加重。造成水污染的主要原因是工业废水、农田排水以及城乡生活污水向江河湖海及土壤中大量排放，使地面水和地下水水质日趋恶化，加剧了水资源的紧张，严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。水是人类的生命之源，严峻的用水形势提高了人们对水污染控制的重视，为了加强饮用水水源的安全监督，有效地监控水源污染情况，对水质的实时监测十分必要，而且，治理水污染的一个重要方面是加强水质监控，提高用水效率。[2，3]

1.1.1 国内饮用水监控管理的现状

1.1.2 水厂水质监控系统的国内外发展趋势分析

1.2 课题研究的意义

随着技术的不断发展，国际上逐渐对区域的供水系统采用模块化的方式，将设备进行标准化集成，并实现整个生产流程的整体控制，既提高了饮用水生产设备的操作效率和降低了维修成本，又确保了饮用水的生产质量。源:自~优尔-·论`文'网·www.youerw.com/

市场上出现很多手持水质检测设备，但是这种方法检测效率低，很难实时掌握水质变化情况，更不能实现水质信息的多部门共享。现在也存在直接现场布线数据传输的水质监控系统，但是此方法大范围测量时存在费用高、布线难、不易维护等缺陷。[6] 

随着传感器技术、计算机技术、通信技术以及微电子技术的发展，目前国内外在水质监测系统上的研究和应用已经从传统的人力监测发展到现今的在线监测系统，在线监测具有传输数据及时、运行稳定可靠的特点，但由于数据传输多采用有线网络，布线繁琐、网络维护困难、消耗大量人力物力资源。因此如何找到有效的方式建立分散数据的高效而连续的传输是水质监测系统的首要问题。

依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理，提高设备的运行效率和可靠性，节省宝贵的水、电资源，是技术发展的必然趋势。其中，基于分布式模块的水厂水质监控系统设计这一课题的研究对加速我国供水自动化的进程具有重要意义。

1.3水厂的水处理工艺简介

自来水厂大致工艺流程为：①水源的选取；②根据选取水源的不同加入相应药品；③通过斜管澄清池将絮凝物质沉淀；④经过虹吸双阀滤池进一步将杂质滤掉；⑤加入消毒剂提高水质质量，一般加氯和氨；⑥通过在清水池内停留1h左右，使之成为合格的饮用水；⑦最后经过出水泵房（输水泵房）加压输送到城市管网中。[4]

1.4 课题研究的主要内容

    第一章绪论部分主要介绍课题研究背景以及水处理工艺流程，引入本文主题；第二章主要介绍分布式模块水厂水质监控系统中的监控模块的设计，包括各个硬件的介绍和各个模块的硬件接线图；第三章主要介绍了本次监控系统设计中无线传输的解决方案——ZigBee技术；第四章主要介绍了监控中心组态王的设计。

2 监控系统中监控模块的设计

2.1 设计中应用到的硬件介绍

根据水厂水处理各工艺的特点和分布式模块监控系统的设计要求，本次设计主要采用泓格模块I-7000系列构成各个工艺流程的测控模块，用到的模块有I-7017R、I-7065D、I-7520和WBWY-S1单相输出开关稳压电源。