基于ZigBee无线技术的水质监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于ZigBee无线技术的水质监测系统，包括依次连接的ZigBee终端采集节点、ZigBee协调器以及监控端；所述ZigBee终端采集节点包括传感器模块和ZigBee模块；所述传感器模块包括溶氧传感器和/或pH电极传感器；所述ZigBee模块包括微处理器和ZigBee无线射频模块；所述传感器模块与所述微处理器连接，所述ZigBee无线射频模块与所述ZigBee协调器无线连接。本实用新型专利技术基于ZigBee网络无线通信技术实现水质传感信息的无线传输，以便对水质参数和生态环境进行高效、智能、实时、远程的监控，同时又具有低成本、低功耗、高精度的特点。

Water quality monitoring system based on ZigBee wireless technology

The utility model provides a water quality monitoring system based on ZigBee wireless technology, including ZigBee, ZigBee in the terminal acquisition node coordinator and monitoring terminal connection; the ZigBee terminal acquisition node comprises a sensor module and ZigBee module; the sensor module comprises a dissolved oxygen sensor and / or pH electrode sensor; the ZigBee module includes ZigBee microprocessor and wireless RF module; the sensor module is connected with the microprocessor, the ZigBee RF module is connected with the ZigBee wireless coordinator. The utility model relates to a wireless transmission to achieve water quality sensing information of ZigBee network based on wireless communication technology, in order to carry out efficient, intelligent, real-time, remote monitoring of water quality parameters and the ecological environment, but also has the characteristics of low cost, low power consumption and high precision.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水质监测领域，具体说的是基于ZigBee无线技术的水质监测系统。
技术介绍
随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，全球性的水污染，水资源的过度消耗和管理不当已经造成可利用水资源水量和水质的大幅下降。现在，世界上每天有6000人因为得不到水或足够清洁的水而死亡。如果这种趋势不能得到有效控制，20年后，世界人口的2/3将面临无水可用的危境。人们的生活处处离不开水，如何维护我们身边水源的洁净对人类文明有重要的意义。当水质低于一定的标准时，水生物的死亡率就会上升，若不及时治理，就会导致水质恶化和生态环境失衡。为建设美丽校园，让广大师生有个舒适的学习和生活环境，提高观音湖水质，对湖水进行实时监控十分有必要。溶氧量，硝酸盐，pH值等都是衡量水质的重要参数，是评定水质等级的重要指标。实时性是衡量检测系统性能的重要指标，关系到监测系统能否及时预警并采取有效的处理措施。传统的水质检测方法大多是人工操作，只是在某些监测点定时、定点取样，然后将样品带回实验室分析或者在野外进行现场测定。这种检测方法存在样品采集点数量少、检测频率低、检测时间长、数据准确性低等缺点，方式虽简单易行，但财力、物力、人力投入巨大。再加上覆盖范围有限、无法进行实时监测，导致在监测中出现判断失误，无法及时的采取有效的治理措施。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于ZigBee无线技术的水质监测系统，能够实现对水质参数的生态环境高效、智能、实时的检测。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：基于ZigBee无线技术的水质监测系统，包括依次连接的ZigBee终端采集节点、ZigBee协调器以及监控端；所述ZigBee终端采集节点包括传感器模块和ZigBee模块；所述传感器模块包括溶氧传感器和/或pH电极传感器；所述ZigBee模块包括微处理器和ZigBee无线射频模块；所述传感器模块与所述微处理器连接，所述ZigBee无线射频模块与所述ZigBee协调器无线连接。其中，所述ZigBee协调器与监控端串口连接。其中，所述ZigBee模块还包括A/D转换器，所述A/D转换器与所述微处理器连接。其中，所述ZigBee模块还包括天线，所述天线与所述ZigBee无线射频模块连接。其中，所述ZigBee模块还包括存储器，所述存储器与所述微处理器连接。其中，所述ZigBee终端采集节点还包括DC电源模块，所述DC电源模块分别与所述传感器模块和ZigBee模块连接。其中，所述ZigBee终端采集节点还包括蜂鸣器LED指示灯，所述蜂鸣器LED指示灯分别与所述微处理器和DC电源模块连接。其中，所述传感器模块包括pH电极传感器、溶氧传感器以及pH信号调理电路，所述pH电极传感器的输出端通过所述pH信号调理电路与所述微处理器连接。其中，所述传感器模块还包括分压电路，所述pH信号调理电路通过所述分压电路与所述微处理器连接。其中，所述监控端为PC端；所述ZigBee模块为CC2530集成单片机。本技术的有益效果在于：本技术提供的水质监测系统，通过安装在被测量水质中的传感器模块将采集到的水质传感信息发送至ZigBee模块；经ZigBee模块无线发送至ZigBee协调器后再传输至监控端显示，基于ZigBee网络无线通信技术实现水质传感信息的无线传输，以便对水质参数和生态环境进行高效、智能、实时、远程的监控，同时又具有低成本、低功耗、高精度的特点。附图说明图1为实施例水质监测系统的整体结构示意图；图2为实施例中一具体实施方式的ZigBee终端采集节点的结构示意图；图3为实施例中一具体实施方式中pH电极传感器的电路原理图一；图4为实施例中一具体实施方式中pH电极传感器的电路原理图二；图5为实施例中一具体实施方式中pH信号调理电路的电路连接示意图一；图6为实施例中一具体实施方式中pH信号调理电路的电路连接示意图二；图7为实施例中一具体实施方式中DC电源模块的电路图一；图8为实施例中一具体实施方式中DC电源模块的电路图二。标号说明：1、ZigBee终端采集节点；2、ZigBee协调器；3、监控端；4、溶氧传感器；5、pH电极传感器；6、ZigBee模块；7、ZigBee无线射频模块；8、微处理器；9、A/D转换器；10、存储器；11、天线；12、传感器模块；13、DC电源模块；14、蜂鸣器LED指示灯。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本技术最关键的构思在于：将采集到的水质传感信息发送至ZigBee模块；经ZigBee模块无线发送至ZigBee协调器后再传输至监控端显示，实现实时、远程、高效的对水质进行监控。请参照图1以及图2，本技术提供一种基于ZigBee无线技术的水质监测系统，包括依次连接的ZigBee终端采集节点、ZigBee协调器以及监控端；所述ZigBee终端采集节点包括传感器模块和ZigBee模块；所述传感器模块包括溶氧传感器和/或pH电极传感器；所述ZigBee模块包括微处理器和ZigBee无线射频模块；所述传感器模块与所述微处理器连接，所述ZigBee无线射频模块与所述ZigBee协调器无线连接。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：通过ZigBee终端采集节点采集水质传感数据后，经微处理器进行初步处理，然后再基于ZigBee无线传输技术将处理后的水质传感数据发送至ZigBee协调器，最终传输至监控端进行显示，以便工作人员远程的实时掌握被监控环境的水质情况。进一步的，所述ZigBee协调器与监控端串口连接。由上述描述可知，ZigBee协调器通过USB转串口的方式将水质传感数据传送至监控端，供其显示，有线传输方式具有传输效率高、传输稳定等特点。进一步的，所述ZigBee模块还包括A/D转换器，所述A/D转换器与所述微处理器连接。进一步的，所述ZigBee模块还包括天线，所述天线与所述ZigBee无线射频模块连接。进一步的，所述ZigBee模块还包括存储器，所述存储器与所述微处理器连接。由上述描述可知，ZigBee模块接收到传感器模块发送过来的水质传感数据后，通过A/D转换器进行模数转换，得到实际参数，然后可以保存到存储器中，以备调用，或者直接通过ZigBee无线射频模块无线发送；通过设置天线，能够增强ZigBee无线射频模块的无线收发能力，提高其数据传输效率。进一步的，所述ZigBee终端采集节点还包括DC电源模块，所述DC电源模块分别与所述传感器模块和ZigBee模块连接。由上述描述可知，电源模块可以依据不同的电压需求输出不同等级的电压进行供电，保证系统内各功能模块的正常运行。进一步的，所述ZigBee终端采集节点还包括蜂鸣器LED指示灯，所述蜂鸣器LED指示灯分别与所述微处理器和DC电源模块连接。由上述描述可知，可以通过蜂鸣器LED指示灯显示ZigBee终端采集节点的工作状态，同时在特定情况下进行蜂鸣提示。进一步的，所述传感器模块包括pH电极传感器、溶氧传感器以及pH信号调理电路，所述pH电极传感器的输出端通过所述pH信号调理电路与所述微处理器连接。由上述描述可知，通过pH信号调理电路对pH电极传感器输出的电压信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，包括依次连接的ZigBee终端采集节点、ZigBee协调器以及监控端；所述ZigBee终端采集节点包括传感器模块和ZigBee模块；所述传感器模块包括溶氧传感器和/或pH电极传感器；所述ZigBee模块包括微处理器和ZigBee无线射频模块；所述传感器模块与所述微处理器连接，所述ZigBee无线射频模块与所述ZigBee协调器无线连接。

【技术特征摘要】
1.基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，包括依次连接的ZigBee终端采集节点、ZigBee协调器以及监控端；所述ZigBee终端采集节点包括传感器模块和ZigBee模块；所述传感器模块包括溶氧传感器和/或pH电极传感器；所述ZigBee模块包括微处理器和ZigBee无线射频模块；所述传感器模块与所述微处理器连接，所述ZigBee无线射频模块与所述ZigBee协调器无线连接。2.如权利要求1所述的基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，所述ZigBee协调器与监控端串口连接。3.如权利要求1所述的基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，所述ZigBee模块还包括A/D转换器，所述A/D转换器与所述微处理器连接。4.如权利要求1所述的基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，所述ZigBee模块还包括天线，所述天线与所述ZigBee无线射频模块连接。5.如权利要求1所述的基于ZigBee无线技术的水质监测系统，其特征在于，所述ZigBee模块还包括存储器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌岳，徐永，阮凯斌，方来榕，吕彩萍，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：新型
国别省市：福建;35