一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统的制作方法

本实用新型涉及自动化养殖技术领域，特别是指一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统。

背景技术：

不同的鱼类对水场温度、氧容量等要素也均有自己严格的要求。如果没有进行综合技术的开发利用，以致水温不稳，影响养殖鱼类的生育和设施渔业的高产高效，另外水体溶解氧检测不到位影响鱼类同化作用的进行，造成水体危害，降低了经济效益。现有水质监测设备一般进行温度、ph值、cod等指标的检测，缺少氨氮等检测，传感器接入以线缆方式接入。

技术实现要素：

本实用新型提出一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统，解决了现有技术中水质监测设备一般进行温度、ph值、cod等指标的检测，缺少氨氮等检测，传感器接入以线缆方式接入的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统，包括上位机、控制器、传感器和执行元件，所述传感器获取水质检测数据发送给所述控制器，所述控制器根据所述水质检测数据，发送控制命令给所述执行元件，并传输给所述上位机；所述控制器包括壳体，所述壳体内设有电路控制板，所述壳体表面设有若干传感器接口，所述电路控制板上固定有可编程逻辑控制器、多通道模数转换电路和无线通信电路，所述传感器包括线缆数据接口和无线通信电路，通过所述线缆数据接口与所述传感器接口连接，将水质检测数据发送给多通道模数转换电路，所述多通道模数转换电路将水质检测数据转换为数字信号后发送给所述可编程逻辑控制器；所述传感器还通过无线通信电路发送水质检测数据给所述无线通信电路，所述无线通信电路发送给所述可编程逻辑控制器。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述传感器包括温度传感器、ph值传感器、cod传感器和氨氮传感器。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述无线通信电路包括gprs通信电路/4g通信电路/5g通信电路、wifi通信电路和zigbee通信电路，通过gprs通信电路/4g通信电路/5g通信电路或wifi通信电路与上位机交互数据，通过zigbee通信电路获取所述传感器数据。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述无线通信电路为zigbee通信电路。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述可编程逻辑控制器还连接有数据加密压缩电路，所述可编程逻辑控制器将加密压缩后的水质检测数据通过无线通信电路发送给所述上位机。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述可编程逻辑控制器还连接有本地缓存电路和计时电路，所述可编程逻辑控制器将水质检测数据发送给本地缓存电路，获取所述计时电路的计时数据，集中批次地将水质检测数据发送给所述上位机。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述上位机为台式电脑或笔记本电脑或平板电路。

本实用新型的有益效果在于：增加了氨氮检测，增加控制器与上位机的无线数据接入方式，控制器与传感器之间的无线接入方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统一个实施例的原理框图；

图2为控制器的原理框图；

图3为多通道模数转换电路的电路原理图。

图中，1-上位机；2-控制器；201-可编程逻辑控制器；202-多通道模数转换电路；203-无线通信电路；204-传感器接口；3-传感器；4-执行元件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实用新型提出了一种具有氨氮检测的智能无线水质检测系统，包括上位机1、控制器2、传感器3和执行元件4，传感器3获取水质检测数据发送给控制器2，控制器2根据水质检测数据，发送控制命令给执行元件4，并传输给上位机1；控制器2包括壳体，壳体内设有电路控制板，壳体表面设有若干传感器接口204，电路控制板上固定有可编程逻辑控制器2、多通道模数转换电路202和无线通信电路203，传感器3包括线缆数据接口和无线通信电路203，通过线缆数据接口与传感器接口204连接，将水质检测数据发送给多通道模数转换电路202，多通道模数转换电路202将水质检测数据转换为数字信号后发送给可编程逻辑控制器2；传感器3还通过无线通信电路203发送水质检测数据给无线通信电路203，无线通信电路203发送给可编程逻辑控制器2。

执行元件4包括加温器、风扇和加氧器等等用于对水质进行调节的可操控设备。

可编程逻辑控制器2的输入参数和输出参量多、单一可编程逻辑控制器2可有多大十几个甚至几十个输入、输出数值量，可把解o、ph值、温度、浊度、氨氮、盐度、碱度、传导率等多个传感器3同时探测的数值传入单一可编程逻辑控制器2，实现多参数同时控制，简化了控制结构、减少过程变量。

传感器3包括温度传感器3、ph值传感器3、cod传感器3和氨氮传感器3。具体的，若为无线接入方式，一个控制器2可以对应多组传感器3，一组传感器3由温度传感器3、ph值传感器3、cod传感器3和氨氮传感器3构成。传感器3的结构和型号为现有技术，由技术人员根据用户需求进行自定义配置。具体的，温度传感器3可通过传感器接口204向控制器2发送温度数据。

无线通信电路203包括gprs通信电路/4g通信电路/5g通信电路、wifi通信电路和zigbee通信电路，通过gprs通信电路/4g通信电路/5g通信电路或wifi通信电路与上位机1交互数据，通过zigbee通信电路获取传感器3数据。gprs通信电路/4g通信电路/5g通信电路的具体电路结构由技术人员根据用户的需求进行自定义选择。具体的，可编程逻辑控制器2和无线通信电路203之间设置一个mcu执行协议转换，mcu的型号可为stm32f103系列等。

无线通信电路203为zigbee通信电路。具体的，zigbee通信电路可采用芯片lw115x构成，通过ti公司的cc2530射频芯片完成数据在zigbee无线网络中的发送与接收。

可编程逻辑控制器2还连接有数据加密压缩电路，可编程逻辑控制器2将加密压缩后的水质检测数据通过无线通信电路203发送给上位机1。数据加密压缩电路为烧录有数据加密和压缩算法程序的mcu或存储芯片，可将水质检测数据发送给mcu进行加密压缩，分担可编程逻辑控制器2的运行压力，也可以由可编程逻辑控制器2调用存储芯片内的程序进行集中处理。数据加密和压缩算法程序为现有程序，非本实用新型的改进点，不再赘述。mcu或存储芯片的具体型号也可根据用户的需求由技术人员进行自定义配置。

可编程逻辑控制器2还连接有本地缓存电路和计时电路，可编程逻辑控制器2将水质检测数据发送给本地缓存电路，获取计时电路的计时数据，集中批次地将水质检测数据发送给上位机1。本地缓存电路可为存储芯片或tf卡，计时电路为晶振电路。

上位机1为台式电脑或笔记本电脑或平板电路，获取水质检测数据并显示，对水质检测数据进行历史记录、制作报表曲线，以便于观察和查询。

本实用新型增加了氨氮检测，增加控制器2与上位机1的无线数据接入方式，控制器2与传感器3之间的无线接入方式。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。