一种土壤重金属在线监测装置的制作方法

本实用新型涉及环境监测领域，特别涉及到一种土壤重金属在线监测装置。

背景技术：

土壤是农业发展的基础，是人类生产生活的重要载体，随着城市化的不断发展，耕地不断被钢筋水泥吞没，大量的城市生活垃圾，工业废物致使仅存的土地正在遭受进一步的污染和破坏，特别是重金属对土壤的污染，往往是持续而不可逆的过程，只有对可能发生的污染进行实时的预防监测，才能在污染发生的第一时间进行制止和处理。

现有技术中的土壤重金属监测装置和检测手段多不能直接对土壤进行分析，多需要进行一系列前置处理，无法实现实时在线监测，而为了提高检测的准确度，需要人工进行多次分离采样并进行多次分析，存在工作量大，适用性差的问题。因此，提供一种能够对土壤重金属实时在线监测，使用方便，测量精度高，抗毁性强的监测装置就显得十分必要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的土壤重金属监测装置和检测手段不能直接对土壤进行分析，需要进行一系列前置处理，为了提高检测的准确率，需要人工进行多次分离采样并进行多次分析，存在工作量大，适用性差的问题。提供一种新的土壤重金属在线监测装置，该监测装置包括远端服务器，中继节点和分布式设置的监测节点，可实现无线组网，无人职守，实时在线监测并上报数据，具有使用方便，测量精度高，抗毁性强的技术特点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种土壤重金属在线监测装置，包括远端服务器，与远端服务器通过无线信号相连接的中继节点，以及与所述中继节点分离设置的监测节点，所述监测节点数量可为1个或多个。

进一步地，所述中继节点包括智能处理模块，与所述智能处理模块相连接的无线传输模块、中心组网模块、位置信息模块和电源模块。

进一步地，所述智能处理模块为C8051F310单片机。

进一步地，所述无线传输模块为SIM900A无线传输模块，用于与远端服务器进行数据交换。

进一步地，所述中心组网模块为WiFi中心组网模块，用于接收监测节点数据。

进一步地，所述位置信息模块为北斗模块，该模块可向远端服务器提供监测装置的准确位置信息。

进一步地，所述监测节点包括数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的无线组网模块、重金属监测模块、编号设置模块和电源子模块。

进一步地，所述数据处理模块为PIC12F508A单片机。

进一步地，所述无线组网模块为WiFi组网模块，用于向中继节点发送数据。

进一步地，所述重金属监测模块为重金属监测传感器。

本实用新型包括远端服务器，中继节点和分布式设置的监测节点，可实现无线组网，无人职守，实时在线监测并上报数据，具有使用方便，测量精度高，抗毁性强的技术特点，获得的有益效果如下：

效果一、将监测节点分布设置，可覆盖较大测量范围，一次布置后可持续使用，无需人力进行多次分离采样，使用方便，测量精度高，适用性强。

效果二、通过将监测节点分布设置，在一个或几个监测节点遭到损毁的情况下，仍然能实现对土壤重金属污染情况的监测，提高了无人值守设备的抗毁性能。

效果三、监测节点与中继节点采用无线组网，将监测信息实时通过中继节点发送至远端服务器，可实现对土壤重金属信息的实时在线监测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型的构成示意图。

附图2是本实用新型中继节点的原理框图。

附图3是本实用新型监测节点的原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种土壤重金属在线监测装置，包括远端服务器，与远端服务器通过无线信号相连接的中继节点，以及与所述中继节点分离设置的监测节点，所述监测节点数量为N个，其中N最小为1，最多可与组网方式可容纳的数量相同。

如图2所示，所述中继节点包括智能处理模块，与所述智能处理模块相连接的无线传输模块、中心组网模块、位置信息模块和电源模块。

所述智能处理模块为C8051F310单片机。C8051F310单片机对于无线通信传输模块、中心组网模块、位置信息模块和电源模块的控制均可采用现有的控制子程序和子方法，本实施例主要是采用将其结合后能够实现无线组网，无人职守，实时在线监测并上报数据的功能。

所述无线传输模块为SIM900A无线传输模块，用于与远端服务器进行数据交换。

所述中心组网模块为WiFi中心组网模块，用于接收监测节点数据。

所述位置信息模块为北斗模块，该模块可向远端服务器提供监测装置的准确位置信息。

如图3所示，所述监测节点包括数据处理模块，与所述数据处理模块相连接的无线组网模块、重金属监测模块、编号设置模块和电源子模块。

所述数据处理模块为PIC12F508A单片机，该单片机为8引脚单片机，功能较C8051F310单片机简单，体积小、功耗低，适用于简单数据处理工作。

所述无线组网模块为WiFi组网模块，用于向中继节点发送数据。

所述重金属监测模块为重金属监测传感器，采用美国ASI重金属污染监测传感器实现。

编号设置模块采用按键编号方式，采用多监测节点时，在监测节点放置前可通过编号设置模块对监测节点进行顺序编号，以便远端服务器对各监测节点所采集的数据进行分析和存储。按键编号方式在现有的其他领域出现过，但是并未用于本领域且解决类似技术问题。

工作原理：使用时将监测节点进行编号后分布放置于所要监测的土壤内，监测节点电源子模块采用含电量监测电路的电池供电，重金属监测传感器对土壤中重金属含量进行实时监测，并将监测数据提交给数据处理模块，数据处理模块将监测数据和电池电量信息打包通过无线组网模块发送给中继节点，中继节点中心组网模块收到上述信息后将该信息与其它监测节点上传的信息进行汇总，加入装置位置信息后打包，并通过无线传输模块上传给远端服务器，所述无线传输模块使用移动通信基站进行输出传输，使用者在远端服务器对监测数据进行分析，即可得到监控地块土壤内重金属含量信息，并可在使用过程中根据上报的电池电量信息，对各节点缺电的电池进行及时更换，以保证装置的正常运行。

所述中继节点的电源模块可采用电池供电或220V交流电源供电，使用时可将中继节点放置于所要监测区域外围或者一定距离的室内，或对中继节点进行隐藏放置，当监测节点中的部分节点被损毁时，只要还有一个以上监测节点和中继节点存在，就能对土壤重金属污染情况进行持续监测。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。