基于多个检测装置联动的水质监测系统的制作方法

本发明涉及水质监测技术领域，尤其是一种基于多个检测装置联动的水质监测系统。

背景技术

一般情况下，淡水养殖场的水质状况水平分布比较均匀，而垂直分布差异较大，根据淡水养殖场溶解氧含量的垂直分布可分为三层，有表水层、中水层和底水层。底水层的溶解氧含量较低，也容易积累生物排泄物等可以破坏水质的物质，因此养殖户需要经常关注淡水养殖场水质特别是底水层的水质状况。由于淡水养殖场的深度一般在1.5米至2.5米，养殖户很难去获取底水层的水质样本，而大部分现有的水质监测系统并没有考虑检测淡水养殖场底水层的水质参数。因此，现有的养殖户很难对每层的水质进行检测，而只能靠养殖户的经验进行判断，从而增加了养殖户的养殖难度。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于多个检测装置联动的水质监测系统，能够有效地对淡水养殖场不同位置不同深度的水质进行检测，从而为养殖户提供淡水养殖场水质的准确数据，从而降低养殖户的养殖难度。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

基于多个检测装置联动的水质监测系统，包括多个用于对不同层水域进行水质联动监测的检测装置和用于对检测装置进行统筹管理的控制装置；检测装置设置有控制电路、用于检测水质数据的检测传感模块和用于抽取不同层水域中的水的抽水机构，检测传感模块和抽水机构分别与控制电路相连接；不同检测装置利用抽水机构抽取不同层水域中的水，并通过检测传感模块进行水质数据检测，利用控制电路与控制装置进行无线数据交互。

进一步，检测装置包括用于在淡水养殖场中进行自动巡航检测的移动检测模块和用于对淡水养殖场边缘的水质进行监测的固定监测模块，移动检测模块和固定监测模块分别与控制装置进行无线数据传输；移动检测模块和固定监测模块均设置有控制电路、检测传感模块和抽水机构；不同移动检测模块按照同样的巡航路径对不同层水域的水质进行联动检测，不同固定监测模块分别对不同层水域的水质进行联动监测。

进一步，抽水机构包括用于储水的水箱、管口处于不同层水域中的水管、用于把不同层水域中的水抽取到水箱中的抽水泵、用于把处于水箱中的水排出的排水泵和用于改变水管的管口于水中深度的升降电机，抽水泵和排水泵分别设置于水箱的两边并分别与控制电路相连接，水管、抽水泵、水箱和排水泵形成水的循环路径，检测传感模块设置于水箱之中。

进一步，检测传感模块包括用于检测水的酸碱度的ph传感器、用于检测水温的温度传感器、用于检测水中溶氧度的溶解氧传感器、用于检测水的浑浊程度的浊度传感器和用于检测水中亚硝酸离子浓度的亚硝酸盐传感器，ph传感器、温度传感器、溶解氧传感器、浊度传感器和亚硝酸盐传感器分别与控制电路相连接。

进一步，控制电路包括主控芯片、用于控制抽水泵与排水泵的工作状态的继电器、用于与控制装置建立无线连接的无线收发模块、用于进行实时定位的北斗定位模块和用于驱动升降电机的电机驱动模块，继电器、无线收发模块、北斗定位模块和电机驱动模块分别与主控芯片相连接。

进一步，控制装置包括用于对检测装置进行控制的数据处理终端与移动终端，以及用于保存检测数据的服务器；数据处理终端和移动终端分别通过无线网络与服务器进行数据交互。

进一步，不同检测装置利用抽水机构抽取不同层水域中的水，并通过检测传感模块进行水质数据检测，利用控制电路与控制装置进行无线数据交互，包括以下步骤：

s1、不同的检测装置接收由控制装置发送过来的不同的检测深度指令和检测周期指令；

s2、不同的检测装置分别记录其定位信息和所需要抽取的水域深度信息；

s3、检测装置利用抽水机构进行抽水，并通过检测传感模块进行水质数据检测；

s4、检测装置把检测到的水质数据连同定位信息和水域深度信息，通过控制电路发送至控制装置；

s5、检测装置判断时间是否到达一个检测周期，若是，转到步骤s1。

进一步，步骤s1中，不同的检测装置接收由控制装置发送过来的不同的检测深度指令和检测周期指令，若检测装置还接收到停止工作指令，检测装置在当前检测周期后停止工作。

本发明的有益效果是：基于多个检测装置联动的水质监测系统，控制装置能够对多个检测装置分别进行控制管理，从而能够通过多个检测装置对不同层水域进行水质联动监测。检测装置根据控制装置的控制指令，能够通过控制电路驱动抽水机构对不同层水域中的水进行抽取，并利用检测传感模块对不同层水域中的水进行水质检测；由于不同的检测装置抽取不同层水域中的水并进行检测，因此每一个检测装置能够针对一层水域进行独立的水质检测，所以，在多个检测装置的相互配合下，能够对淡水养殖场中每一层水域进行联动检测而不会出现检测装置之间重复检测的问题，不仅能够避免检测资源的使用浪费，并且能够提高检测的效率。因此，本发明的水质监测系统，能够有效地对淡水养殖场不同位置不同深度的水质进行检测，从而为养殖户提供淡水养殖场水质的准确数据，从而降低养殖户的养殖难度。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的水质监测系统的原理图；

图2是控制电路的原理图；

图3是检测传感模块的原理图；

图4是抽水机构的原理图。

具体实施方式

参照图1－图4，本发明的基于多个检测装置联动的水质监测系统，包括多个用于对不同层水域进行水质联动监测的检测装置和用于对检测装置进行统筹管理的控制装置；检测装置设置有控制电路13、用于检测水质数据的检测传感模块14和用于抽取不同层水域中的水的抽水机构15，检测传感模块14和抽水机构15分别与控制电路13相连接；不同检测装置利用抽水机构15抽取不同层水域中的水，并通过检测传感模块14进行水质数据检测，利用控制电路13与控制装置进行无线数据交互。具体地，控制装置能够对多个检测装置分别进行控制管理，从而能够通过多个检测装置对不同层水域进行水质联动监测。检测装置根据控制装置的控制指令，能够通过控制电路13驱动抽水机构15对不同层水域中的水进行抽取，并利用检测传感模块14对不同层水域中的水进行水质检测；由于不同的检测装置抽取不同层水域中的水并进行检测，因此每一个检测装置能够针对一层水域进行独立的水质检测，所以，在多个检测装置的相互配合下，能够对淡水养殖场中每一层水域进行联动检测而不会出现检测装置之间重复检测的问题，不仅能够避免检测资源的使用浪费，并且能够提高检测的效率。因此，本发明的水质监测系统，能够有效地对淡水养殖场不同位置不同深度的水质进行检测，从而为养殖户提供淡水养殖场水质的准确数据，从而降低养殖户的养殖难度。

其中，参照图1－图4，检测装置包括用于在淡水养殖场中进行自动巡航检测的移动检测模块11和用于对淡水养殖场边缘的水质进行监测的固定监测模块12，移动检测模块11和固定监测模块12分别与控制装置进行无线数据传输；移动检测模块11和固定监测模块12均设置有控制电路13、检测传感模块14和抽水机构15；不同移动检测模块11按照同样的巡航路径对不同层水域的水质进行联动检测，不同固定监测模块12分别对不同层水域的水质进行联动监测。具体地，移动检测模块11为具有自动巡航能力的装置，例如能够自动巡航的小船，多个移动检测模块11在控制装置的控制操作下，能够按照同样的巡航路径对不同层水域的水质进行联动检测。本实施例中，移动检测模块11的数量优选为3个，这3个移动检测模块11均设置有一套检测传感模块14和一个抽水机构15，分别对淡水养殖场中的表水层、中水层和底水层进行抽水处理以及水质检测，每个移动检测模块11负责检测一个水层的水质状况，由于这3个移动检测模块11之间间隔一定的距离，并且按照同样的巡航路径进行联动检测，所以，只需要3个移动检测模块11，即可对淡水养殖场中不同层水域进行水质检测，不仅能够大大节省检测装置的投入成本，并且能够保证对淡水养殖场的不同深度进行充分的水质检测，从而为养殖户提供淡水养殖场水质的准确数据，从而降低养殖户的养殖难度。另外，多个固定监测模块12设置于淡水养殖场的边缘从而能够对边缘水质进行监测，固定监测模块12设置有三套检测传感模块14和三个抽水机构15，能够同时对淡水养殖场中的表水层、中水层和底水层进行抽水处理以及水质检测。因此，多个移动检测模块11和多个固定监测模块12之间相互配合进行联动检测，能够对淡水养殖场的全部水域进行准确的水质检测，从而能够大大提高养殖户对水质检测的效率，从而降低养殖户的养殖难度。

其中，参照图1－图4，抽水机构15包括用于储水的水箱、管口处于不同层水域中的水管、用于把不同层水域中的水抽取到水箱中的抽水泵153、用于把处于水箱中的水排出的排水泵154和用于改变水管的管口于水中深度的升降电机155，抽水泵153和排水泵154分别设置于水箱的两边并分别与控制电路13相连接，水管、抽水泵153、水箱和排水泵154形成水的循环路径，检测传感模块14设置于水箱之中。具体地，通过控制电路13对升降电机155的控制，能够使水管按照养殖户的需要而放到指定的深度，此时，抽水泵153开始工作，把当前水层中的水抽取到水箱之中，当被抽取的水淹没设置于水箱之中的检测传感模块14时，检测传感模块14对当前水层进行水质检测，当完成水质检测并且控制电路13保存了水质数据后，排水泵154开始工作，把处于水箱中的水排出，以便进行后续的水质检测处理。

其中，参照图1－图4，检测传感模块14包括用于检测水的酸碱度的ph传感器141、用于检测水温的温度传感器142、用于检测水中溶氧度的溶解氧传感器143、用于检测水的浑浊程度的浊度传感器144和用于检测水中亚硝酸离子浓度的亚硝酸盐传感器145，ph传感器141、温度传感器142、溶解氧传感器143、浊度传感器144和亚硝酸盐传感器145分别与控制电路13相连接。具体地，ph传感器141、温度传感器142、溶解氧传感器143、浊度传感器144和亚硝酸盐传感器145分别采集水中的ph值、水温、溶解氧浓度、浊度和亚硝酸离子浓度，从而为养殖户提供充分的水质数据，使得养殖户能够准确获知淡水养殖场的水质情况，从而为养殖户提供优质养殖的数据指标。

其中，参照图1－图4，控制电路13包括主控芯片131、用于控制抽水泵153与排水泵154的工作状态的继电器132、用于与控制装置建立无线连接的无线收发模块133、用于进行实时定位的北斗定位模块134和用于驱动升降电机155的电机驱动模块135，继电器132、无线收发模块133、北斗定位模块134和电机驱动模块135分别与主控芯片131相连接。具体地，继电器132能够使抽水泵153与排水泵154进行准确的配合工作，从而为对水质的检测提供了良好的条件；北斗定位模块134能够记录移动检测模块11的当前实时位置，而主控芯片131则能够把被检测的水质数据和移动检测模块11的实时位置信息通过无线收发模块133发送给控制装置，使得养殖户能够通过控制装置了解淡水养殖场中不同位置和不同水层的水质状况。

其中，参照图1－图4，控制装置包括用于对检测装置进行控制的数据处理终端21与移动终端22，以及用于保存检测数据的服务器23；数据处理终端21和移动终端22分别通过无线网络与服务器23进行数据交互。具体地，数据处理终端21可以为电脑等上位机装置，而移动终端22则可以为手机等移动设备，移动检测模块11和固定监测模块12把水质数据和定位信息发送至数据处理终端21，数据处理终端21接收到数据后通过无线网络把这些数据上传至服务器23，养殖户通过数据处理终端21或移动终端22，能够从服务器23中调取水质数据和定位信息，从而使得水质数据和定位信息能够在数据处理终端21和移动终端22之上进行显示，从而使得养殖户能够实时了解不同位置所对应的不同深度的水质状况及检测时间。此外，养殖户还能够通过数据处理终端21或移动终端22对移动检测模块11和固定监测模块12进行控制，从而能够改变移动检测模块11和固定监测模块12的检测深度及检测时间。

其中，参照图1－图4，不同检测装置利用抽水机构15抽取不同层水域中的水，并通过检测传感模块14进行水质数据检测，利用控制电路13与控制装置进行无线数据交互，包括以下步骤：

s1、不同的检测装置接收由控制装置发送过来的不同的检测深度指令和检测周期指令；

s2、不同的检测装置分别记录其定位信息和所需要抽取的水域深度信息；

s3、检测装置利用抽水机构15进行抽水，并通过检测传感模块14进行水质数据检测；

s4、检测装置把检测到的水质数据连同定位信息和水域深度信息，通过控制电路13发送至控制装置；

s5、检测装置判断时间是否到达一个检测周期，若是，转到步骤s1。

具体地，养殖户首先根据淡水养殖场的水深，算出三层水层的大概位置，通过数据处理终端21或移动终端22设定好移动检测模块11和固定监测模块12需要检测的深度和检测周期，移动检测模块11和固定监测模块12收到数据处理终端21或移动终端22设定的检测深度信息后，通过控制电路13控制升降电机155使水管下放至指定的检测深度，从而实现对指定深度水域的水质检测。

其中，步骤s1中，不同的检测装置接收由控制装置发送过来的不同的检测深度指令和检测周期指令，若检测装置还接收到停止工作指令，检测装置在当前检测周期后停止工作。具体地，养殖户能够通过数据处理终端21或移动终端22向移动检测模块11和固定监测模块12发送各种控制指令，当移动检测模块11或固定监测模块12接收到停止工作的指令后，为了保证水箱中不会存在对检测传感模块14进行浸泡的水，移动检测模块11和固定监测模块12会继续工作，直到完成当前检测周期而把水排出到水箱之外后才停止工作，从而有效延长了移动检测模块11和固定监测模块12的使用寿命。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。