一种能源自给型水质监测系统的制作方法

本实用新型属于实验室监控领域，具体涉及一种能源自给型水质监测系统。

背景技术：

传统的河流水质监测方式需耗费大量的物力和人力，对一些地理条件较差，交通不便的河道地区，需要监测人员长期驻守管理，给检测过程带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能源自给型水质监测系统，以解决现有技术中存在的布线复杂、功耗高、设备维护困难的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种能源自给型水质监测系统，包括数据采集模块、数据处理模块、ZigBee无线模块、GPRS模块和远程监控终端，数据采集模块通过数据处理模块连接到ZigBee无线模块，ZigBee无线模块通过GPRS模块连接到远程监控终端，数据采集模块用于采集水质温度、pH和溶解氧。

优选的，上述数据采集模块包括温度传感器、pH传感器和溶解氧传感器。

优选的，上述数据处理模块包括依次连接的A/D转换模块和处理器。

优选的，上述一种能源自给型水质监测系统还包括用于数据采集模块、数据处理模块和ZigBee无线模块、GPRS模块提供电源的电源模块，电源模块采用风力发电机和太阳能电池板。

优选的，上述风力发电机和太阳能电池板通过风光互补控制器连接到3.7V聚合物锂电池，3.7V聚合物锂电池通过DC/DC升降压电路连接到数据采集模块、数据处理模块和ZigBee无线模块、GPRS模块。

优选的，上述温度传感器采用温度传感器选用PT1000。

优选的，上述溶解氧传感器采用YCS-2000溶解氧传感器。

优选的，上述DC/DC升降压模块分别采用LM1117-3.3V和LM7805两块稳压芯构成的3.3V和5V输出的稳压电路。

优选的，上述处理器采用16位MSP430F149单片机。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过数据采集模块和数据处理模块对水质进行数据采集，并通过ZigBee无线模块、GPRS模块将采集的数据上传至远程监控终端，实现数据的远距离传输，从而对河流环境中的温度、溶解氧、ｐＨ值等影响水生物生存的因素进行远程实时监控，能够实时做出处理，维持水质良好状态、提高河流水质质量、预防水污染，实现保护水环境，无线远程传输的方式减少了线路布局，布线更简化，安装更方便，功耗更低，设备维护大大简化，维护更加方便，本实用新型还具有控制简单、成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型的电源系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例：如图1-图2所示，一种能源自给型水质监测系统，包括数据采集模块、数据处理模块、ZigBee无线模块、GPRS模块和远程监控终端，数据采集模块通过数据处理模块连接到ZigBee无线模块，ZigBee无线模块通过GPRS模块连接到远程监控终端，数据采集模块用于采集水质温度、pH和溶解氧。

优选的，上述数据采集模块包括温度传感器、pH传感器和溶解氧传感器。

优选的，上述数据处理模块包括依次连接的A/D转换模块和处理器。

优选的，上述一种能源自给型水质监测系统还包括用于数据采集模块、数据处理模块和ZigBee无线模块、GPRS模块提供电源的电源模块，电源模块采用风力发电机和太阳能电池板。

优选的，上述风力发电机和太阳能电池板通过风光互补控制器连接到3.7V聚合物锂电池，3.7V聚合物锂电池通过DC/DC升降压电路连接到数据采集模块、数据处理模块和ZigBee无线模块、GPRS模块。

优选的，上述温度传感器采用温度传感器选用PT1000，测量精度为0.1℃。PT1000是铀热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT1000在零摄氏度时阻值为1000欧姆，它的阻值会随着温度上升而匀速增长，呈线性变化。

由于温度对溶解氧会产生影响，故选用带有温度补偿的传感器，溶解氧传感器采用YCS-2000溶解氧传感器，测量范围为0～20mg/L，测量精度：0.1mg/L，温度补偿为0～40℃。传感器输出电压范围为0～200ｍＶ，输出信号经过放大电路后接入单片机进行AD转换，信号放大器采用OP07运算放大器。

上述pH传感器采用pH复合电极，其测量范围：0～14，测量精度：0.02。由于其输出信号是毫伏级别的电压信号，因而需要利用放大调理电路对传感器输出信号进行处理，才能输入单片机，放大器采用OP07运算放大器，提高测量电路的输入阻抗，进行滤波放大。

优选的，上述DC/DC升降压模块分别采用LM1117-3.3V和LM7805两块稳压芯构成的3.3V和5V输出的稳压电路，为数据采集模块、数据处理模块和信号传输模块供电。

优选的，上述处理器采用16位MSP430F149单片机，运用其超低功耗、强大的数据处理和高效的开发环境，对风光互补信号进行准确处理，MSP430F149单片机具有12位高精度A/D转换模块，可以对采集到的模拟信号进行模数转换。

Zigbee无线模块选用CC2530模块，工作温度：-40℃～125℃，灵敏度：-110dBm，频率：2.4G。传感器检测节点将检测到得水质参数输入单片机进行ＡＤ转换之后，经过路由节点，传输至汇聚节点，完成监测数据的短距传输。

GPRS模块选用型号USR-GPRS232-730，工作电压5.0V，同时拥有RS232和RS485两种接口，实现数据的长距离传输。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。