1 引言
隨著我國經濟的迅速發展，工業化與城市化進程的加速，水污染問題變得日益嚴重，已成為我國經濟發展和生態環境和諧發展的瓶頸[1]。因此，進行水質檢測以保證各行各業用水的質量既有重大的經濟意義，又有重要的社會意義[2]。水質監測是防止水污染的重要方式[3]。水質監測既可以精確反映水質的情況，預測水質發展趨勢，也可以為水資源的保護、開發、利用以及水污染防治提供科學依據，對我國水質污染問題的處理具有現實指導意義。
2 檢測儀系統組成
設計將儀器分為五個部分：檢測系統、取樣系統、控制系統、浮島系統和動力系統。檢測系統用于檢測分析水質數據，取樣系統按照標準規范取樣，控制系統用于控制檢測儀各系統運行和數據傳輸，浮島系統通過中心浮床單元使整個儀器漂浮于水上，動力系統將檢測儀移動到指定位置。圖1為檢測儀系統組成圖。
圖1 檢測儀系統組成圖
3 控制系統設計
控制系統（檢測室）以 PLC 工控機為核心處理器，以 24V 直流電源直接供電，將多個電極（pH、溫度、濁度和溶解氧的電極）通過 RS485 的轉接口接入 PLC 工控機，使得數據可以成功導入計算機，并配置相應的觸摸屏實現人機交互，從而實現了 pH、溫度、濁度、溶解氧參數的測量，并傳輸到計算機。圖2為檢測儀系統接線原理圖。
圖2 檢測儀系統接線原理圖
采用的控制器是西門子S7-200 smart PLC系列，通過其自身的RS485和其他模塊進行通訊。而本項目用到的另外一個模塊是S6200 智能工業控制器，它使用 GPRS 作為通訊手段模塊，內置網頁發布，抗干擾能力強，一個模塊即可實現PLC的電腦遠程控制，短信報警，手機電腦網頁瀏覽等。同時S6200自帶數字輸入/輸出，可以作為PLC的模擬量擴展模塊來接收傳感器傳過來的模擬量。選用此模塊的優點是它可以在PC端設置短信聯系人的電話號碼，來通知出現的情況，同時可以短信控制是否動作，或者上網進行遠程操控，智能現代化。
4 系統軟件設計調試實現
為了實現上述水質監測系統的有效性、正確性、實時性，本項目還使用了觸摸屏，它使用無線PLC接收器作為通訊模塊，通過觸摸屏編程軟件進行界面設計，可以讀取PLC寄存器存儲的傳感器數據，并且可以遠程控制PLC。利用PLC為平臺，建立水質檢測儀控制系統與調試系統的聯調系統。還可以通過網絡在能上網的電腦上進行數據的監測，同時可以遠程發布命令，實現控制。圖3為智能控制器變量表，圖3為在網絡電腦上看到的檢測儀實時監測數據。
圖3 檢測儀實時監測數據
5 結束語
檢測儀操作者可以在所要測的原位水域監測水質情況，可以用觸摸屏或手機實現遠程操控，快速便捷，同時能實現電腦上網監測,手機網絡監測,在水域水質嚴重超標時會實時發送短信第一時間通知相關責任人，為現代水質監測方面的發展提供了一個方向。