；电源管理巧 片U6_2的1脚接地，2脚输出+3. 3V直流稳压电压，滤波电容C32_2、去禪电容C33_2、C34_2 并联在+3. 3V直流稳压电压和地之间，电源插头接口J3_2的3脚输出巧V直流稳压电压，1 脚、2脚接地；
[00巧]第二+1. 8V直流稳压电压输出电路；电源管理巧片U7_2的3脚与+3. 3V直流稳压 电压连接，1脚接地，2脚输出+1. 8V直流稳压电压，滤波电容C35_2、去禪电容C36_2并联在 +1. 8V直流稳压电压和地之间；电源指示灯Dl_2的阳极经电阻R19_2后与巧V直流稳压电 压连接，阴极接地；电源指示灯D2_2的阳极经电阻R20_2后与+3. 3V直流稳压电压连接，阴 极接地；电源指示灯D3_2的阳极经电阻R21_2后与+1. 8V直流稳压电压连接，阴极接地； [007引如图10~15所示，所述的网关节点电路泡括第二W太网接口模块电路、第立无线 通信单元电路、第=串口单元电路、第二存储单元电路、第=微控制器单元电路W及第=供 电电路。所述的网关节点的电路与所述的汇聚节点电路完全相同。
[0077]如图16所示，所述的北斗定位模块电路；在水质多参数监测浮标节点1或汇聚节 点2或网关节点3中，GI^S北斗双模定位模块U1的1脚、2脚经拨码开关S1后分别与电平 转换巧片U2_l或U2_2的10脚、9脚连接，6脚与+3. 3V直流稳压电压连接，6脚经电容C1 后接地，7脚、13~14脚、15脚、17脚接地，11脚经电阻R1后与备用电源BT1 (2. 7V~3. 3V)的 正极连接，备用电源BTl的负极接地；GI^S北斗双模定位模块U1的16脚与双模天线El连 接，18脚经电阻R2后与19脚连接。所述的北斗定位模块U1的型号为抓-1722,抓-1722 是一款支持北斗和GPS的高性能集成模块，具备全方位功能。
[0078] 如图17所示，所述的水质多参数监测浮标节点硬件电路安装在第一层保护壳4 中，通过天线1接收和发送数据，天线1暴露在第一层保护壳4外面，安装在第二层保护壳 2里面；太能电池板放置在第一层保护壳4和第二层保护壳2之间，第二层保护壳2采用透 明材料，太阳能电池板可W充分接触阳光，对可充电池BAT1进行充电，第一层保护壳4和第 二层保护壳2之间采用无缝对接技术，起到防尘防水作用；传感器接口 5采用螺旋式接口无 缝对接技术，传感器具有防腐防水特点，配有有线电缆，可浸入水中检测水域环境情况。
[0079] 如图1所示，使用本实用新型时，将水质多参数监测浮标节点1安装在水上浮标 上，采集水下PH值、电导率、溶解氧、浊度、余氯等信息，通过水质多参数监测浮标节点1的 第一无线通信单元与汇聚节点2的第二无线通信单元通信；汇聚节点2安装在被监测水域 附近或岸边的百叶箱中，将接收到的有效信息进行处理融合并暂存于第一存储单元中，通 过汇聚节点2的第二无线通信单元与网关节点3的第S无线通信单元通信；网关节点3安 装在陆地基站，通过第二W太网接口模块与监控中屯、或数据服务端4连接，将无线传感数 据转换成有线网络数据，监控中屯、或数据服务端4通过Internet网络发布水质状况信息。 使用本实用新型时，将水质多参数监测浮标节点1的第一串口单元、汇聚节点2的第二串口 单元均配置北斗定位模块。
[0080] 本实用新型的具体工作过程如下：
[0081] 所述的水质多参数浮标节点1的具体工作过程；首先，第一 +12V直流稳压电压为 PH传感器J4_l、电导率传感器巧_1、溶解氧传感器巧_1和浊度传感器J6_l提供+12V电 源，如图9所示，太阳能电池板J3_l受到充足阳光的照射时，对电池BAT1 (12V)进行充电， 同时为电路提供+12V电源，电源管理巧片U4_l负责吸收任何多余的充电电流，W防止过度 充电。如果正向电流大于25~?^巧《胃，则场效应晶体管Ql_l得到全面的强化，且电压降将 按照上升。在黑暗条件下，或者在太阳能电池板J3_l的两端发生短路或 失效时，太阳能电池板J3_l的输出电压将低于电池BAT1的电压。在该种场合，电源管理巧 片U4_l将关闭场效应晶体管Ql_l，保护电源电路，则电池BAT1为电路提供+12V电源。
[0082] 进一步，第一 +5V直流稳压电压为集成运算放大器U8_l、U9_l提供巧V电源，如 图9所示，电源管理巧片呪_1、锁扣开关S4_l、电容C23_1、C24_1、C25_1二极管D2_l、电感 14_1、电阻R20_l、电位器R21_l连接成稳压电路，调节电位器R21_l将+12V直流稳压电压 降压到巧V直流稳压电压输出。
[0083] 再进一步，第一 +6V直流稳压电压为余氯传感器J8_l提供+6V电源电压，如图9 所示，电源管理巧片U10_l、二极管D3_l、电感16_1、电阻R33_l、电位器R34_l、电容C39_l 连接成稳压电路，调节电位器R34_l将+12V直流稳压电压降压到+6V直流稳压电压输出。
[0084] 更进一步，第一 +3. 3V直流稳电压为单片机Ul_l、射频收发巧片U3_l、电平转换巧 片U2_l提供+3. 3V电源，第一 +1. 8V直流稳压电压为射频收发巧片U3_l提供+1. 8V电源， 如图9所示，电源管理巧片册_1、电容C26_1、C27_1、C28_1、C29_1、电感L5_l连接成稳压电 路，将巧V直流稳压电压降压到+3. 3V直流稳压电压输出；电源管理巧片U7_l、电容C30_l、 C31_1、C32_1连接成稳压电路，将+3. 3V直流稳压电压降压到1. 8V直流稳压电压。使用本 实用新型时，按下锁扣开关S4_l后，打开电源，电源指示灯D4_l、D5_l、D6_l点亮。
[0085] 第一串口单元为水质多参数监测浮标节点1提供串口通信接口、烧录接口和北斗 定位模块接口，如图7所示，电平转换巧片U2_l的型号为MAX3232,是单电源双RS-232收 发巧片，采用单一 +3. 3V直流稳压电压供电，与电容C6_l、C7_l、C8_l、C9_l、C10_l连接成 标准的RS-232串口通信接口，实现单片机Ul_l的TTL电平与计算机的RS-232电平之间 的转换。在使用本实用新型时，可通过第一串口单元将编译成功的程序烧录入单片机Ul_l 中，可通过第一串口单元与计算机进行数据通信；如图16所示，当串口空闲时，设置拨码开 关S1，将北斗定位模块与第一串口单元连接；北斗定位模块实现水质多参数监测浮标节点 1的定位功能，标记水质采样的具体地理位置，且多个水质多参数监测浮标节点1和多个汇 聚节点2形成的自组织网络可W根据地理位置运行相应的路由协议，减少能耗。另外，如图 17所示，当具有防水功能的水质多参数监测浮标节点1被水流冲走，可根据探测定位信息 寻回节点。
[0086] 第一无线通信单元为水质多参数监测浮标节点1提供无线通信接口，如图6所 示，射频收发巧片U3_l的信号收发采用差分方式传送，使用不平衡变压天线Antenna,电容 C11_1、C12_l、C13_l、C14_l、电感Ll_l、L2_l、L3_l连接成不平衡变压器，电阻R2_l为电流 基准发生器的精密偏置电阻，晶振Y3_l、电容C15_1、C16_1连接成外部时钟振荡源，射频收 发巧片U3_l的工作状态通过单片机Ul_l的10控制口控制。
[0087] 传感器模块提供模拟信号源，信号调理电路将信号源调理成第一微控制器单元 可处理的信号，如图5所示，PH传感器J4_l、电导率传感器巧_1、溶解氧传感器巧_1和 浊度传感器J6_l采用+12V直流稳压电压供电，余氯传感器J8_l采用+6V直流稳压电 压供电，而单片机Ul_l内部ADC模块的通道输入电压范围为0~3. 3V，因此需要在进入 ADC模块之前进行信号分压、滤波、放大W及相关的信号调理处理。首先，PH传感器J4_l 为S线制配置，电阻R12_l和电阻R14_l连接成信号分压电路，其输出信号的电压降到 =V.* *R14_1學ISJ+RMJ).电阻Ri3_l和电容C38_l连接成RC滤波电路，集成运算放大器 U8_l连接成电压跟随电路，W实现对模拟信号的调理电路，其输出的PH值模拟信号送入单 片机Ul_l进行模数转换处理。进一步，同理可得，电阻R15_l和电阻R16_l连接成信号分压 电路，其输出信号的电压降到!= 巧uJ+RieJ);电阻R17_l和电容C33_l连接成 RC滤波电路，集成运算放大器U8_l连接成电压跟随电路，W实现对模拟信号的调理电路， 其输出的电导率模拟信号送入单片机Ul_l进行模数转换处理；电阻R18_l和电阻R25_l连 接成信号分压电路，其输出信号的电压降到= y/(Riy+R25_i);电阻R26_l和电容 C34_l连接成RC滤波电路，集成运算放大器U8_l连接成电压跟随电路，W实现对模拟信号 的调理电路，其输出的溶解氧模拟信号送入单片机Ul_l进行模数转换处理；电阻R24_l和 电阻R22_l连接成信号分压电路，其输出信号的电压降至？? =V**R22_1學22_1+R24_1);电阻 R23_l和电容C35_l连接成RC滤波电路，集成运算放大器U8_l连接成电压跟随电路，W实 现对模拟信号的调理电路，其输出的浊度模拟信号送入单片机Ul_l进行模数转换处理。再 进一步，余氯传感器J8_l为四线制配置，电阻R27_l和电容C36_l连接成RC滤波电路，集成 运算放大器U9_l连接成线性放大和电压跟随电路，电阻R28_l和电阻R29_l连接成信号分 压电路，输出信号的电压降= 巧 2SJ+R29_1)，其输出的次氯酸模拟信号送入单 片机Ul_l进行模数转换处理；电阻R30_l和电容C37_l连接成RC滤波电路，集成运算放大 器U9_l连接成线性放大和电压跟随电路，电阻R31_l和电阻R32_l连接成信号分压电路， 输出信号的电压降到= 學 3U+R32_1)，其输出的温度模拟信号送入单片机Ul_l 进行模数转换处理。
[0088] 第一微处理器单元是水质多参数监测浮标节点1的控制核屯、。如图8所示，首先， 通过锁扣开关S2_1、S3_1选择单片机Ul_l的启动模式，按键Sl_l、电容巧连接成 复位电路，晶振Yl_l、电容Cl_l、C2_l连接成32. 768K监外部振荡源电路，晶振Y2_l、电容 C3_1、C4_1连接成8M监外部振荡源电路；进一步，开启第一太阳能供电单元，第一微控制器 单元初始化第一无线通信单元，开启AD转换开关，对送入的PH值模拟信号、电导率模拟信 号、溶解氧模拟信号、浊度模拟信号、次氯酸模拟信号、温度信号进行AD转换；再进一步，第 一微控制器单元将处理得到的数据通过第一无线通信单元发送信息包巧日1539XXXXWYYYYW YYYYWYYYYWYYYYWYYYYWYYYYP，15代表数据包头，39代表数据总长度，XXXX代表水质多参数 监测浮标节点1的编号地址，W代表数据类型，YYYY代表有效数据信息，P代表数据结束符 号，第一个W代表PH值，第二个W代表电导率，第S个W代表溶解氧，第四个W代表浊度，第 五个W代表余氯，第六个W