一种便携式水质在线监测系统的制作方法

文档序号:13289331阅读:132来源:国知局
技术领域本发明涉及水质监测技术领域,具体为一种便携式水质在线监测系统。

背景技术:
迄今为止,我国已在主要流域建成80个水质自动监测站,还计划在3年内投资20亿元建设和完善国家环境监测网络,加强污染物排放总量的监测,完善主要流域水质自动监测系统以提高环境监测能力,保障国家“十二五”期间环保目标的实现。3年内全国将有10大流域98个断面实现水质自动监测,并可对占污染总负荷65%的企业排污实行自动监测。因此,如何构建一种先进的、相对完善且实用的广域水质/污染源实时在线监测监控系统,是迫在眉睫的关键技术问题。国外早期河流水系的水质监测方法是定时定点在河流的某些断面取瞬时水样,带回实验室分析,这种人工抽查式的监测方法不能及时、准确地获得水质不断变化的动态数据。为了尽早发现水质的异常变化,迅速作出下游水质污染预报,及时追踪污染源,研究水的稀释、自净规律,国外在完善实验室监测的同时,陆续发展了水质移动监测系统和自动监测系统。水质移动监测系统以移动监测车为基本监测单元,以便携水质实验室和现场水质多参数分析仪为分析手段,以GPS全球卫星定位系统和GPRS/GSM无线数据通信装置为信息载体,有效地解决了偏远地区、水域水质监测的困难。水质自动监测系统WQMS(WaterQualityMonitoringSystem)以监测水质污染综合指标及其某些特定项目为基础,通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站,由一个中心站控制若干个子站,随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测,形成一个连续自动监测系统。水质自动监测系统是20世纪70年代发展起来的,在美国、英国、日本、荷兰等国已有相当规模的应用,并被纳入网络化的“环境评价体系”和“自然灾害防御体系”。一则可为综合评价水功能区的水环境质量提供基础性数据,二则可迅速发现突发性水质污染事故或天灾,将水域异常水质情况、污染传播源及影响规模通过系统的通信网络传至控制中心,为决策部门把握灾害的性质状态,从而制定灾害的防治对策提供依据。

技术实现要素:
本发明所解决的技术问题在于提供一种便携式水质在线监测系统,以解决上述背景技术中的问题。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种便携式水质在线监测系统,包括:接收机、水质监测发送机,所述接收机上安装有显示器和若干水质监测发送机,水质监测发送机通过GSM网络与接收机通信连接,接收机通过USB串口连接显示器,所述水质监测发送机包括传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路,所述传感器单元通过处理电路连接于单片机,单片机上连接有有GSM发射电路,传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路上连接有锂电池。所述接收机包括GSM接收电路、单片机、USB串口,所述单片机上连接有GSM接收电路、USB串口,所述单片机上还连接有显示器。所述传感器单元包括GPS定位电路、温度传感器电路、PH传感器电路、浊度传感器电路、电导率传感器电路。所述传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路与锂电池之间设有电源稳压电路。所述单片机与电源稳压电路之间设有单片机稳压电路。所述单片机上设有控制按钮和蜂鸣器。所述传感器单元通过运放电路连接于处理电路。与已公开技术相比,本发明存在以下优点:本发明通过构建集成传感技术、计算技术和无线通信技术的无线传感器网络平台,能实时感知、监测和收集环境水质中的pH值、溶解氧、电导率、浊度和温度等重要参数信息,在未来一定有良好发展前景。附图说明图1为本发明的结构原理图。图2为本发明的水质监测发送机结构示意图。图3为本发明的接收机结构示意图。图4为本发明的显示器电路图。图5为本发明的GPS定位电路电路图。图6为本发明的处理电路电路图。图7为本发明的蜂鸣器电路图。图8为本发明的USB串口电路图。图9为本发明的单片机稳压电路电路图。图10为本发明的电源稳压电路电路图。图11为本发明的运放电路电路图。具体实施方式为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解,下面将结合本发明实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如图1-11所示,一种便携式水质在线监测系统,包括:接收机、水质监测发送机,所述接收机上安装有显示器和若干水质监测发送机,水质监测发送机通过GSM网络与接收机通信连接,接收机通过USB串口连接显示器,所述水质监测发送机包括传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路,所述传感器单元通过处理电路连接于单片机,单片机上连接有有GSM发射电路,传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路上连接有锂电池。所述接收机包括GSM接收电路、单片机、USB串口,所述单片机上连接有GSM接收电路、USB串口,所述单片机上还连接有显示器。所述传感器单元包括GPS定位电路、温度传感器电路、PH传感器电路、浊度传感器电路、电导率传感器电路。所述传感器单元、处理电路、单片机、GSM发射电路与锂电池之间设有电源稳压电路。所述单片机与电源稳压电路之间设有单片机稳压电路。所述单片机上设有控制按钮和蜂鸣器。所述传感器单元通过运放电路连接于处理电路。所述单片机主要包含晶振电路,使STM32ZET6单片机可以正常工作,晶振电路为单片机的心脏,为单片机起振。电源部分加了很多电容组成滤波电路使单片机工作稳定。另外还有复位电路,以及AD模块的配置电路,使得各个模块的正常工作。所述显示器采用LCD显示模块电路图主要起到调试和显示的作用,调试过程通过显示得到精确的数据,也可作为单独显示,使得成品有很好的可视化效果,以及清晰的显示,使得使用者得到数据,LCD部分电路主要有简单的电源部分和控制接口。所述GPS定位电路主要有电源部分和数据通信部分。电源部分采用5V供电,数据通信采用TXD,RXD进行通信数据传输,GPS进行定位是的整个系统的功能更加强大,测的水质将位置信息传输,有很强的实用价值。所述处理电路采用DS18B20电路图主要是提供电源使其工作,DS18B20的数据接口传输时序数字信息,单片机配置读取温度,水温是水域的重要信息,具有很高的实用价值。所述蜂鸣器电路图主要是三极管开关电路,具有调试和报警的作用,如果数据传输完成进行报警通知。所述单片机稳压电路主要是为了配置单片机工作电压,因为电源不能直接对单片机进行供电,而单片机需要稳定的低压,因此使用稳压芯片获得单片机工作电压。所述电源稳压电路图主要为了获得的系统所需的5V电压,电池经过简单的稳压芯片然后滤波以及加带载电容得到所需稳定的电压。所述运放电路图主要是配置传感器电压,因为传感器输出电压较大,不能直接接到单片机,因此通过运放搭建任意比例放大器,使得输出电压可以直接连接单片机,使整个系统稳定工作。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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