污水管理是市政基礎設施的一個重要方面，毫無疑問，它會影響我們的日常衛生。污水/排水管理不善會導致城市洪水，這在擁擠的城市中最為常見。這個問題可以通過使用基于物聯網和傳感器技術的智能污水管理設備來解決。

　　在本文中，我們將構建一個智能設備，它可以感知排水系統何時堵塞，如果水因堵塞而溢出，我們將通知市政當局采取必要的行動。此外，使用Android應用程序，可以實時監控排水系統的狀態。

　　所需組件

　　ESP8266 NodeMCU

　　HCSR04超聲波傳感器

　　浮子傳感器/導電電極

　　面包板電源

　　連接線

　　引領

　　12V、1 AMP DC 適配器

　　污水監測項目工作

　　在該項目中，使用了兩個傳感器作為輸入設備，即用于檢測堵塞的超聲波傳感器和用于檢測溢水的水位傳感器。來自這些傳感器的信息在 ESP8266 中接收和處理，ESP8266作為微控制器和 WiFi 模塊。下圖代表我們項目的框圖。

　　ESP8266 在內部執行所有邏輯和數學運算，并將適當的信號發送到 Blynk 云以執行必要的操作。在這里，實時超聲波距離被發送到 Blynk 應用程序，并且在阻塞或溢出的情況下也會向移動設備發送推送通知。

　　基于物聯網的污水監測電路圖

　　首先，可以按照下圖污水監測裝置的電路圖連接電路。

　　在這里，兩個導體被用作水位檢測器，也可以以類似的方式用浮子傳感器代替。我已將電路焊接在穿孔板上，如下所示。

　　然后為了外部保護，它被封裝在一個塑料外殼中，最終組裝如下所示：

　　設置用于遠程污水監測的 Blynk 應用程序

　　Blynk 是一款可以在 Android 和 iOS 設備上運行的應用程序，可以使用我們的智能手機控制任何物聯網設備。我們可以創建自己的圖形用戶界面來設計我們的物聯網應用程序 GUI。您還可以查看我們之前構建的所有其他Blynk IoT 項目。在這里，我們將為這個項目設置我們的 Blynk 應用程序來監控污水狀態。

　　設置前，請從 Google Play 商店下載 Blynk 應用程序（iOS 用戶可從 App Store 下載）。安裝后，使用您的電子郵件 ID 和密碼進行注冊。

　　在 Blynk 上創建一個新項目：

　　成功安裝后，打開應用程序，您將看到一個帶有“新建項目”選項的屏幕。單擊此處，將彈出一個新屏幕，我們需要在其中設置項目名稱、板和連接類型等參數。在此項目中，選擇設備為NodeMCU，連接類型為 Wi-Fi，然后單擊“創建”。

　　成功創建項目后，我們將在我們的注冊電子郵件中獲得一個Authenticate ID 。保存驗證 ID 以供將來參考。

　　創建圖形用戶界面：

　　在 Blynk 中打開項目，單擊“+”號，我們將在其中獲取可以在該項目中使用的小部件。這里選擇了一個“儀表”小部件來顯示間隙距離，并選擇一個“通知”小部件來接收來自 NodeMCU 的通知。在 Gauge 設置中，可以進行必要的更改，如參數名稱、本項目中的 V1 引腳號。

　　為污水監測編程 NodeMCU

　　要將代碼上傳到 NodeMCU，請按照以下步驟操作：

　　1. 打開 Arduino IDE，然后轉到File--》Preferences--》Settings。

　　2.在 “Additional Board Manager URL ”字段中輸入https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json并單擊“Ok”。

　　3.現在轉到Tools--》 Board--》 Boards Manager。在 Boards Manager 窗口中，在搜索框中鍵入ESP 8266，選擇最新版本的板并單擊安裝。

　4.安裝完成后，進入Tools-->Board-->選擇NodeMCU 1.0(ESP-12E Module)。現在，您可以使用 Arduino IDE 對 NodeMCU 進行編程。

完成上述 NodeMCU 編程設置后，我們必須將完整代碼上傳到 ESP8266 NodeMCU。首先，我們必須在代碼中包含所有必需的庫文件。

通過在代碼中包含所有必需的庫文件來啟動代碼，例如用于ESP8266板的 ESP8266WiFi.h 等。

這里“?BlynkSimpleEsp8266.h”用于將 Blynk 與 ESP8266 模塊集成。要下載包，打開 Arduino IDE，然后轉到選項卡Sketch并單擊選項Include Library--> Manage Libraries。然后在搜索框中搜索 Blynk 并下載并安裝適用于 ESP8266 的 Blynk 包。

?

#define BLYNK_PRINT 序列號
#include  
#include 

?

接下來，定義用于超聲波傳感器和 LED 的引腳。

?

常數 trigPin1 = D3; 
常量 echoPin1 = D2; 
#define redled D4

?

現在，定義了將 NodeMCU 與互聯網連接所需的網絡憑據，即 SSID 和密碼。然后定義先前保存的 Blynk 帳戶憑據，例如身份驗證 ID。確保您已編輯個人憑據以代替這些變量。

?

charauth[]="aX3Cded2oXXXXXXXXoo9bAVEGt1U"; 
charssid[] = "管理員"; 
字符傳[] = "123456789"; 
void setup() 
{ 
pinMode(trigPin1, OUTPUT); 
pinMode（echoPin1，輸入）；
pinMode（A0，輸入）；
數字寫入（A0，輸出）；
pinMode（紅色，輸出）；
數字寫入（紅色，低）；
序列號.開始（9600）；
Blynk.begin(auth, ssid, pass); 
}

?

接收并存儲來自水流傳感器的模擬數據以供進一步使用。

?

int float1=analogRead(A0);

?

為了計算距離，我們需要通過超聲波傳感器的觸發引腳向傳感器提供輸入脈沖。在這里，根據 HC-SR04 數據表，給出一個 2 微秒的脈沖，然后從回波引腳讀取傳感器的輸出脈沖，并以厘米為單位計算距離。

?

數字寫入（trigPin1，低）；
延遲微秒（2）；
數字寫入（trigPin1，高）；
延遲微秒（10）；
數字寫入（trigPin1，低）；
  持續時間1 = 脈沖輸入（echoPin1，高）；
  距離1 = 持續時間1 * 0.034 / 2；

?

要將距離數據發送到 Blynk，使用如下所示的Blynk.virtualWrite函數，其中需要定義特定的虛擬引腳。

?

Blynk.virtualWrite(V1,distance1);

?

然后，為溢出或阻塞條件下的 LED 指示寫入 if-else 條件。在這里，根據我的設置，我以 5 厘米作為參考。您必須根據現有設置進行更改。要發送通知，請使用Blynk.notify函數，如下所示。

?

if(distance1<=5) 
   { 
Blynk.notify("阻塞警報！"); 
數字寫入（紅色，高）；
   } 
else if(float1<=800) 
   { 
Blynk.notify("溢出警報！"); 
數字寫入（紅色，高）；
   } 
else 
   { 
digitalWrite(redled, LOW); 
   } 
blynk.run(); 
   }

?

　　污水監測系統的工作

　　完成設置后，只需將代碼上傳到您的 NodeMCU，您的項目就可以進行測試了。我的設置如下所示。

#define BLYNK_PRINT Serial
#include
#include
const int trigPin1 = D3;
常量 int echoPin1 = D2;
#define redled D4
char auth[]="aX3Cded2oxBxxxxx9bAVEGt1U";
字符 ssid[] = "管理員";
字符傳[] = "123456789";
國際持續時間1，距離1；
整數計數=0；
void setup()
{
? pinMode(trigPin1, OUTPUT);
? pinMode（echoPin1，輸入）；
? pinMode（A0，輸入）；
? 數字寫入（A0，輸出）；
? pinMode（紅色，輸出）；
? 數字寫入（紅色，低）；
? 序列號.開始（9600）；
? Blynk.begin(auth, ssid, pass);
}
無效循環（）
{
? int float1=analogRead(A0);
? 數字寫入（trigPin1，低）；
? 延遲微秒（2）；
? 數字寫入（trigPin1，高）；
? 延遲微秒（10）；
? 數字寫入（trigPin1，低）；
? 持續時間1 = 脈沖輸入（echoPin1，高）；
? 距離1 = 持續時間1 * 0.034 / 2；
? Serial.println(float1);
?? Blynk.virtualWrite(V1,distance1);
?? if(distance1<=5)
?? {
??? Blynk.notify("阻塞警報！");
??? 數字寫入（紅色，高）；
?? }
?? else if(float1<=800)
?? {
??? Blynk.notify("溢出警報！");
???? 數字寫入（紅色，高）；
?? }
????? 其他
?? {
??? 數字寫入（紅色，低）；
?? }
??? blynk.run();
?? }