2.4G无线模块在水文监测中的应用

时代的智慧城市，要求全面提升监控力度和智能化管理水平。我国广阔的水域，将会建设更多无人值班监测点，无线数据传输就显得尤为重要。

整个水文监测信息系统的框架如图1所示，共分为四大部分：数据采集部分、网络接入部分、数据传输部分、业务管理部分。采集到的信息通过以太网接入网络进行数据传输，最终实现终端的信息显示。

图1 水文监测系统框架图

在以往的水文监测系统里，需要进行多点水位的实时监测，相关数据需要实时发送到河道监控系统终端服务器处理。由于我国水域广阔，监测点分散，且很多区域偏僻交通不便，常规的有线方式已经不再适用了，无线通信就成为了首选方案。

ZLG致远电子推荐的无线实现方案：将监测区的各种传感器终端节点采集到的水文数据通过zigbee自组网汇集到采集监测网关，采集监测网关再通过GPRS将相关数据传输到监测系统上，实现显示和监控，信息可供电脑，手机等终端设备查询。

2.4G无线模块在流速计上的应用方案

水文监测环境，监测点数量多且分散，需要智能网络化高效管理。由于环境的特殊性，要求产品功耗低，半年到一年更换一次电池。同时，还要求监测点通讯实时性强，可靠性高。节点数较多，所以对成本也有一定要求。2.4G无线模块技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，主要适合于承载数据流量较小的业务，可嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能，安装维护简单，有利于后期长时间维护和更新换代。

致远电子2.4G无线模块的Fast2.4G多形态快速组网协议有以下特点：

设备启动速度、响应速度、数据传输效率出众

网络容量终端节点数真正达到65535个

终端节点功耗低至100nA，低于目前100%的2.4G模块

支持多级中继功能

网络具备自调整、自修复等特性

支持多路远程IO和远程AD

支持短地址功能，可随用户应用自由修改

具有更大的链路预算

2.4G组网结构图如图2所示，在有信号覆盖的范围内，2.4G网络可构建多种型态的网络拓扑结构，自动组网、自动寻找最优路径，在多个流速计之间建立通信网路，将采集的数据实时发送出去。

图2 2.4G组网结构

图3为采用2.4G无线模块AW5161P2EF搭建流速计方案。

图3 加载了2.4G无线模块的流速计实测现场

基于以上的方案，采用致远电子成熟的AW516x系列可快速搭建2.4G网络，单个监测距离可传输200米，实测表现优异。前期设计时可以使用致远电子开发套件：AW516x Demo Board （含两个底板、两片AW5161P2EF模块、两根天线）。

图3 AW516x 开发套件

将2.4G技术和GPRS技术结合起来用于无线水文监测系统已经是比较成熟的方案，在具体产品的选择方面，可根据实际应用场景整体评估。