城市雨污水管网系统是城市基础设施中的一个重要组成部分,关系到城市的生存和发展。随着经济的发展,人口的增长和城市的规模化,雨污合流制水管网的老化以及监测技术的相对落后问题比较严重。面对新时期水利发展的形势和要求,迫切需要建立现代化的管网运行调控系统,从技术层面上来讲,存在一些急待解决的问题,主要集中在自动化程度低,以及信息处理的及时性与管理工作的要求不相适应。本文针对这些亟待解决的技术问题,结合国家科技部重大专项课题——城市雨污水合流制管网改造、运行、调控技术示范课题,研究设计了城市雨污水管网水质在线监测系统。通过查阅文献,分析国内外现状,本文首先针对城市雨污水合流制管网改造、运行、调控技术示范课题提出了系统总体层次结构的设计思想,把系统的架构根据功能分为三层,最底层为现场监测终端层,中间层为区域监控层,最高层为城市监控中心层,每一层都有各自具体的功能,各层之间相互联系,组成了集水质监测、水质信息管理、管网运行调控为一体的综合系统。其中,现场监测终端的软硬件设计是本文工作的重点。在分析了嵌入式技术的优点,详细了解GPRS网络的原理和特点的基础上,本文提出了基于嵌入式技术和GPRS技术的水质监测终端的设计方案。在该方案中采用了三星公司的ARM9芯片S3C2410作为现场监测终端的核心,完成对现场水质传感器信号的采集及处理工作;在远程通信方面,由于GPRS技术成熟、实时性强、建设成本少、通信费用较低,故采用了GPRS无线通信技术作为远程传输的通信方式,GPRS模块使用了西门子公司的MC55。MC55与S3C2410通过串口连接,将监测数据封装成TCP/IP数据包,然后通过GPRS网络接入Internet发送至上层监控中心。本文对现场监测终端的软硬件技术的实现进行了深入的研究,硬件方面包括处理器和GPRS模块的分析选型,S3C2410芯片的电源、存储模块、键盘、LCD等接口电路的设计,MC55的电源、串口、SIM卡电路的设计,以及硬件功能的调试等。软件方面包括了嵌入式Linux系统移植的相关工作、驱动程序的编写、应用程序的设计以及MC55实现GPRS通信的AT指令的设计。本文在最后还用一台PC模拟了监控中心服务器,通过建立Socket实现了与监测终端的Internet通信。管网水质监测系统的设计方案广泛应用了检测技术,计算机网络技术,通信技术等多学科的综合技术,设计的在线监测系统实时性和可靠性较高,可以科学、准确的实现对现场数据的实时在线监测。