0 引言
目前我国地表水资源环境所处的形势不容乐观，一方面，人口对水资源的需求呈上升趋势[1]；另一方面，我国地表水资源污染问题较为严峻[2]。因此，建立健全的水资源保护机制愈来愈成为社会发展亟须解决的问题，其中科学有效的水资源监测与调查手段是对水质污染治理的前提和基础。
在众多水质监测手段中，较为传统的是实验室检测法，该方法通过人工对预定点进行水样采集，然后在实验室通过化学分析法[3]、生物分析法[4]等方法进行详细的水质分析，最终生成水质报告。实验室检测法优点在于测定方法多样，分析结果精准且水质指标较为丰富，但是其具有测定周期较长、成本高、采集到的水样相对于水域不具备代表性等缺点。随着网络通信、计算机技术以及传感器应用等方面的发展，在线水质监测技术得到了越来越多的应用[5-6]。如张秀再[7]等人设计的河流水质实时监测系统，以MSP430F149单片机为核心，采用漂浮圈为载体搭载水质传感器，最终利用无线通信模块传输采集信息；郭鹏飞[8]等人设计的基于树莓派的远程水质监测系统以树莓派作为系统核心监听水质监测仪检测到的水质数据信息，再将水质数据信息通过GPRS模块发送到云端数据库。这些系统都极大地缩短了水质数据采集周期，达到了实时数据采集监控的要求，但是可测定水域范围有限，扩展性较差。刘星桥[9]等人设计的基于GPS的自学习导航游弋式水质监测系统以小型船体作为水质数据采集载体并搭配遥控器，设计了船体运动主控制器和遥控控制器，使用ZigBee网络和GPRS进行数据传输。其中ZigBee网络进行控制指令的传输，速度快、成本低，但是传输范围有限，通信稳定性受环境制约；GPRS网络进行水质数据以及地理信息数据传输。该系统可以实现远程控制、多点检测以及水质数据的在线访问等功能，但是其航行控制范围较小，只能在人工视野范围内工作。基于此，本文提出了一种基于4G的无人巡检器及控制系统，开发了手机移动应用，可利用远程视频观察当前水域作业场景，实时控制无人巡检器航行路线、水质监测点等。该系统能完成一定水域面积下的多点水质监测数据及地理位置的实时采集、传送、存储、查询，并且具有高扩展性，支持多台无人巡检器的在线作业。
本文详细内容请下载:http://www.chinaaet.com/resource/share/2000003325
作者信息:
马来宾，马伟锋，楼 姣，季曹婷
(浙江科技学院 信息与电子工程学院，浙江 杭州310023)
