環境廣播系統用於水質監測 之可行性分析

Abstract

傳統的污水廠會使用在線系統進行污水處理單元的即時監測，以了解各單元的操作狀態。這類的在線系統，通常是使用封閉型的網路系統以求其系統的穩定性及保密性。封閉型網路系統雖然本身相對穩定，但是資料通常都集中在伺服器端，相關監測訊息不對外公開，也因為污水廠區通常沒有無線網路，因此在封閉型的私有網路環境下，對污水廠作業或巡檢人員而言，經常是沒有網路可以使用，在現場很難取得在伺服器端的及時監測訊息，因此在線系統的資料對巡檢人員而言，是英雄無用武之地，為了取得污水操作的狀態，現場人員還是得靠採樣分析來取得資訊。如果有一個屬於封閉型，同時可以有所謂隱藏的方式，對現場人員又可以隨時取得資料，不需要連回伺服器端，同時又可滿足所謂封閉的需求，安全的需求，以及現場操作的方便性，應該是一個大的突破與貢獻。 現在的技術，有研究者已經發展了環境廣播機，用於環境監測。此架構是使用無線廣播加密的方式，只要有智慧型手機，使用特定的密碼就可以取得無線廣播機的資訊，而不需要再連回伺服器，使用的是藍芽的訊息，卻不需要再連接藍芽，這是此產品的特性，就現場巡檢人員而言它可以隨時檢測到就如同聽收音機廣播一樣，只要調對頻率調對密碼就可以知道現場或週邊相關感測器的訊息，本研究想利用此方式此設備，探討是否適合使用於污水廠操作人員日行性及特殊作業條件下巡場操作使用，如果其與在線系統的訊息是一致的，未來有進一步探討取代在線系統的可行性。 本論文利用CC2541藍芽控制器模組所開發出的微型網路水質監測器，此系統透過無線通訊模組技術與現場監測設備進行通訊，這是一種無線技術運用在固定的行動裝置上，在短距離間交換資料，以形成一種區域網路，同時結合伺服器進行遠端的水質監測，使得在水質監測上打破傳統的監測模式，改以遠距離監控的模式，形成另一種系統監控模式。 本研究同時進行最後實場測試來評估此系統的可行性、使用的方便性，結果顯示此系統與傳統之水質在線系統有相近的表現，但在安裝及資料的取用則更為方便。 本研究僅用了一種感應器，在水質監測系統中，仍未能全面涵蓋水質項目，未來可以進一步發展成為多功能的感應系統。

關鍵字：水質監測、藍芽控制器、在線監測系統、無線感測網路。

To uderstand the operation status, online system is usually being used in the wastewater treatment plant. Closed internet system is often being used in the system to obtain better system stability and confidentiality. Although closed internet system is relatively stable, the data is usually being kept in the server end, this is usually harden the accessibility of those data for patrol personnel monitor the system as there are usually no WIFI access in the wastewater treatment plant. In this study, CC2541 blue tooth controller module were used to develop a mini internet water quality monitor. This system uses wireless communication technology and on-site monitoring equipment to communicate in a fixed portable device to exchange data as a LAN. This has improved the pattern of traditional monitoring mode to form a remote monitoring pattern. Field tests were performed in this study to evaluate the system feasibility, convenience as operating. Results have shown the performance are similar with traditional online system. However, better convenience has been obtained when accessing data.