一种监测频率可自动调节的水质传感系统及方法

1.本发明涉及水质传感器技术领域，具体涉及一种监测频率可自动调节的水质传感系统及方法。


背景技术：

2.目前利用水质传感器进行移动监测时，水质传感器监测频率很难根据实际的监测任务做到自动调节。利用无人船搭载水质传感器进行移动监测时，一般是先预先设置好监测位点，当无人船驶入监测位点时，自动停留，获取水质数据。其获取水质数据的频率不能根据监测位点和移动速率进行实时调节。
3.若监测频率不进行调节，则出现过多的无效数据采集和传输；一般水质监测数据有时间和监测指标，若水质传感器不断移动，服务器拿到数据之后，还要根据时间找出对应的监测任务点，若水质监测数据和gps监测位点不关联，则增加了人为筛选数据的负担。
4.现有技术存在以下缺点：目前利用水质传感器进行移动监测时，水质传感器监测频率很难根据实际的监测任务做到自动调节，若监测频率不进行调节，则出现过多的无效数据采集和传输。
5.一般水质监测数据有时间和监测指标，进行移动监测时服务器拿到数据之后，还要根据时间找出对应的监测任务点，若水质监测数据和gps监测位点不关联，则增加了人为筛选数据的负担。
6.基于此本发明提供一种监测频率可自动调节的水质传感系统及方法，通过gps模块进行点位和水质数据的自动融合。gps模块提供的移动速度可以用于监测频率的自动调节，实现在移动过程中增加采样频率动态获取不同水域的水质参数，以及固定状态下自动降低采样频率减少无效数据，降低数据采集和传输的负荷以及人为筛查数据的负担。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明公开了一种监测频率可自动调节的水质传感系统及方法，用于解决上述问题。
8.本发明通过以下技术方案予以实现：第一方面，本发明提供了一种监测频率可自动调节的水质传感系统，包括水质传感器，其中所述水质传感器通过接口端活动连接有外接模块，所述外接模块对水质传感器的监测数据进行采集和存储，并通过无线通信将数据采集存储模块采集的数据发送到服务器；所述水质传感器安装在水面以下，其中，当所述水质传感器驻点监测时，所述外接模块安装在岸边或者浮体上；当所述水质传感器移动监测时，所述外接模块直接安装在本体之上，随所述水质传感器移动而移动。
9.更进一步的，所述水质传感器设有吊环、线缆和接口端。
10.更进一步的，所述外接模块包括外接模块接口端、控制模块、gps模块、供电模块、无线通信模块和数据采集存储模块。
11.更进一步的，所述控制模块通过电连接gps模块、供电模块、无线通信模块和数据采集存储模块。
12.更进一步的，所述供电模块给控制模块和水质传感器供电。
13.更进一步的，所述数据采集存储模块，通过外接模块的接口端和水质传感器本体的接口端相连接，对水质传感器的监测数据进行采集和存储。
14.更进一步的，所述无线通信模块通过无线通信将数据采集存储模块采集的数据发送到服务器。
15.更进一步的，所述gps模块跟踪定位时间、水质传感器的位置以及水质传感器移动的速度。
16.第二方面，本发明提供了一种监测频率可自动调节的水质传感方法，所述方法使用第一方面所述的监测频率可自动调节的水质传感系统，所述方法驻点监测时，水质传感器固定安装进行数据采集时，其gps模块显示的水质传感器的移动速度为0或者小于某一值即v≤n，控制系统设定移动速度v≤n，并持续1min，数据采集存储模块采集频率为：f=a；数据不采集时，水质传感器自动进入休眠状态。
17.更进一步的，所述方法移动监测时，水质传感器连续移动进行数据采集时，其gps模块可以显示水质传感器的平均移动速度为v，则数据采集存储模块采集频率为: f=网格间距/平均移动速度=。
18.本发明的有益效果为：本发明根据gps模块跟踪定位水质监测时间、水质传感器的位置以及水质传感器移动的速度，省去了移动监测时寻找任务点和时间以及监测指标对应关系的麻烦，减少了传统无效数据一直采集和传输的负荷以及人为筛查数据的麻烦。与此同时，监测频率可自动调节，水质传感器在数据未采集阶段处于休眠状态，低功耗。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明监测频率可自动调节的水质传感器结构和两种安装方式图；图2为本发明外接部分硬件结构示意图；图3为本发明水质传感器连续移动路线图；图4为 应用本发明移动监测时，水质传感器监测数据采集频率与传统水质传感器监测数据采集频率比较图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
22.实施例1参照图1和图2所示，本实施例提供一种监测频率可自动调节的水质传感器，包括水质传感器本体和外接模块，所述水质传感器本体的接口端6与外接模块4活动连接。
23.本实施例传感器本体包括水质传感器1、吊环2、线缆3、接口端6。
24.本实施例外接模块4包括外接模块接口端5、控制模块105、gps模块103、供电模块102、无线通信模块101、数据采集存储模块104，所述控制模块105通过电连接gps模块103、供电模块102、无线通信模块101和数据采集存储模块104。
25.本实施例供电模块102给控制模块105和水质传感器1供电。
26.本实施例数据采集存储模块104，通过外接模块4的接口端5和水质传感器本体的接口端6相连接，对水质传感器的监测数据进行采集和存储。
27.本实施例无线通信模块101通过无线通信将数据采集存储模块104采集的数据发送到服务器。
28.本实施例gps模块103跟踪定位时间、水质传感器的位置以及水质传感器移动的速度。
29.本实施例外接模块4具有高强度防水等级。作为本实施例的一种优选的实施，外接模块有两种安装方式：a水质传感器驻点监测和b水质传感器移动监测。当水质传感器驻点监测时，水质传感器的本体安装在水面以下，外接模块安装在岸边或者浮体上；当水质传感器移动监测时，水质传感器本体部分安装在水面以下，其外接模块直接安装在本体之上，随水质传感器移动而移动。
30.实施例2在具体实施层面，参照图3所示，本实施例以水质传感器连续移动路线进行说明，其监测频率可调节依赖于gps模块跟踪定位时间、水质传感器的位置以及水质传感器移动的速度。
31.本实施例中，当水质传感器以v1的速度在
①
网格区间内移动时，其监测频率为f1=网格间距/v1。
32.本实施例中，当水质传感器以v2的速度在
②
网格区间内移动时，其监测频率为f2=网格间距/v2；同理，当水质传感器以v5的速度在
⑤
网格内移动时，其监测频率为f5=网格间距/v5。
33.参照图4所示，应用本发明实施例1进行连续移动监测时，本发明水质传感器监测数据采集频率与传统水质传感器监测数据采集频率比较。传统水质传感器监测数据作图，横坐标为时间纵坐标为监测指标，代表的意思是不同时间不同位点监测指标值，监测频率是不变的。
34.本实施例中，只看这个数据图，不知道监测指标是在哪个时间段在哪个监测位点测的。而本发明移动水质监测数据采集频率可调，其数据作图，横坐标为gps位点，纵坐标为监测指标，代表的意思是不同位点的监测指标数值，并且其监测频率也会根据监测的需要进行智能调节。
35.实施例3本实施例提供一种监测频率可自动调节的水质传感方法，进行驻点监测时，水质
传感器固定安装进行数据采集时，其gps模块显示的水质传感器的移动速度为0或者小于某一值即v≤n，控制系统设定移动速度v≤n，并持续1min，数据采集存储模块采集频率为：f=a；数据不采集时，水质传感器自动进入休眠状态。
36.本实施例方法移动监测时，水质传感器连续移动进行数据采集时，其gps模块可以显示水质传感器的平均移动速度为v，则数据采集存储模块采集频率为: f=网格间距/平均移动速度= 。
37.综上，本发明根据gps模块跟踪定位水质监测时间、水质传感器的位置以及水质传感器移动的速度，省去了移动监测时寻找任务点和时间以及监测指标对应关系的麻烦，减少了传统无效数据一直采集和传输的负荷以及人为筛查数据的麻烦。与此同时，监测频率可自动调节，水质传感器在数据未采集阶段处于休眠状态，低功耗。
38.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。