基于无线传感网络的水质在线移动监测系统①

刘燕娜,屠德展,潘晓曼,高学江,王 瑞,洪 榛

1(浙江理工大学 机械与自动控制学院,杭州 310018)

2(加利福尼亚大学洛杉矶分校 电气与计算机工程系,洛杉矶 CA 90095-1594)

3(浙江工业大学 网络空间安全研究院,杭州 310023)

我国水资源总量2.8 万亿立方米,居世界第4 位,但我国人均水资源量只有世界平均水平的1/4,属于水资源紧缺的国家[1].随着社会经济的迅速发展,水污染形势愈发严重.水污染已由局部发展到全流域,由下游蔓延到上游,由城市扩散到农村,由地表延伸到地下[2].2013年浙江省提出“五水共治”的理念,人们对水质健康的关注日益增加,水质安全监测研究成为广受关注的研究领域.为更好地发挥科技在“五水共治”中的支撑引领作用,在2015年浙江省科技厅也发布了《2015年“五水共治”科技专项行动计划》通知.2015年4月16日,国务院正式发布《水污染防治行动计划》,到2030年消除城市臭水,将拉动万亿投资.早发现,早解决,从源头解决水质污染是一种有效途径.

国内外的众多研究机构都在积极地对水质监测系统进行研究.国外高校在这方面已走在了前列,如印度普纳大学开发了基于水下无线传感网的太阳能板供电的水质在线监测系统[3];澳大利亚墨尔本大学设计了低功耗的水质自动监测系统[4];英国埃塞克斯大学研究将机器鱼用于泰晤士运河的水质监测[5];波兰克拉科夫工业大学设计仿生水下机器人用于执行情报、侦察和监视(ISR)任务[6].国内高校近年来也加快了对水质监测系……