一种基于CAN总线的水质监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于CAN总线的水质监测系统，包括水下行走机器人、主控模块以及分别与之相连的无线通信模块、定位模块和CAN总线通信模块，还包括N组水质监测模块，每组水质监测模块包括监测控制器以及分别与之相连的pH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，监测控制器均与CAN总线通信模块相连，水下行走机器人的运动控制模块与主控模块相连，主控模块、无线通信模块和定位模块固定在水下行走机器人上，主控模块通过无线通信模块与地面监控中心进行无线通信，水下监测区域划分为N个子监测区域，N个子监测区域与N组水质监测模块一一对应。本实用新型专利技术克服了传统水下监测技术成本高、实时性差、监控范围小等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的水质监测系统
本技术属于传感器检测技术、通信
，特别涉及了一种基于CAN总线的水质监测系统。
技术介绍
水质监测是预防和治理水污染的重要技术支撑和保障，所以做好水质监测工作显得尤为重要。当前的水质监测系统大多是通过有线连接的方式布置监测传感器的，这种方法有很多弊端，譬如对于较大水域的监测需要铺设非常复杂电缆，这不仅增大了系统成本而且导致系统灵活性变差，很难满足新时期的水质监测需求。传统的水环境监测手段存在着监测成本高、监测周期较长、实时性差、监测范围小等方面的不足，传统的水环境监测手段所获得的水质参数不适合信息化管理，因此，设计出一套远程、实时、智能的水下水质监测装置已成为当前的一个研究热点。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本技术旨在提供一种基于CAN总线的水质监测系统，克服了传统水下监测技术成本高、实时性差、监控范围小等缺点。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案为：一种基于CAN总线的水质监测系统，包括水下行走机器人、主控模块以及分别与主控模块相连的无线通信模块、定位模块和CAN总线通信模块，还包括N组水质监测模块，每组水质监测模块包括监测控制器以及分别与之相连的pH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，每组水质监测模块中的监测控制器均与CAN总线通信模块相连，所述水下行走机器人的运动控制模块与主控模块相连，主控模块、无线通信模块和定位模块固定在水下行走机器人上，主控模块通过无线通信模块与地面监控中心进行无线通信，水下监测区域划分为N个子监测区域，N个子监测区域与N组水质监测模块一一对应；所述水下行走机器人携带N组水质监测模块下水，定位模块实时采集水下行走机器人的位置信息，并通过无线通信模块反馈给地面监控中心，地面监控中心根据位置信息产生相应的运动控制指令，并通过无线通信模块发送给主控模块，主控模块根据运动控制指令驱动运动控制模块，从而控制水下行走机器人依次运动至N个子监测区域的中心位置，并将对应的水质监测模块投放至子监测区域的中心位置，N组水质监测模块实时采集所在子监测区域的水质数据，并通过CAN总线通信模块将水质数据上传给主控模块，主控模块将接收到的水质数据通过无线通信模块发送给地面监控中心。基于上述技术方案的优选方案，所述CAN总线通信模块采用TJA1040芯片。基于上述技术方案的优选方案，所述无线通信模块采用Zigbee通信模块。基于上述技术方案的优选方案，所述Zigbee通信模块采用CC2430芯片。基于上述技术方案的优选方案，所述定位模块采用GPS定位模块。基于上述技术方案的优选方案，所述主控模块采用S3C2440芯片。基于上述技术方案的优选方案，所述监测控制器采用MSP430芯片。采用上述技术方案带来的有益效果：本技术采用有线和无线混合通信方式，对被监测水域的水质参数进行实时的监测，及时将污染信息反馈到地面监控中心，便于监管部门依据管理，及时调整，减少水污染，避免出现更加严重的环境问题。本技术对于提升自动化管理水平、节约人力和环境预警具有明显的效果，具有较高的工程应用价值和市场推广价值，有十分广阔的应用前景。附图说明图1是本技术系统组成框图。图2是本技术中水质监测模块的组成框图。具体实施方式以下将结合附图，对本技术的技术方案进行详细说明。如图1所示，一种基于CAN总线的水质监测系统，包括水下行走机器人、主控模块以及分别与主控模块相连的无线通信模块、定位模块和CAN总线通信模块。水下行走机器人的运动控制模块与主控模块相连，主控模块、无线通信模块和定位模块固定在水下行走机器人上，主控模块通过无线通信模块与地面监控中心进行无线通信。该系统还包括N组水质监测模块，如图2所示，每组水质监测模块包括监测控制器以及分别与之相连的pH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，每组水质监测模块中的监测控制器均与CAN总线通信模块相连。在本实施例中，CAN总线通信模块采用TJA1040芯片。无线通信模块采用Zigbee通信模块CC2430。定位模块采用GPS定位模块。主控模块采用S3C2440芯片。监测控制器采用MSP430芯片。本技术的工作流程：将水下监测区域划分为N个子监测区域，这N个子监测区域与N组水质监测模块一一对应。水下行走机器人携带N组水质监测模块下水，定位模块实时采集水下行走机器人的位置信息，并通过无线通信模块反馈给地面监控中心，地面监控中心根据位置信息产生相应的运动控制指令，并通过无线通信模块发送给主控模块，主控模块根据运动控制指令驱动运动控制模块，从而控制水下行走机器人依次运动至N个子监测区域的中心位置，并将对应的水质监测模块投放至子监测区域的中心位置。N组水质监测模块实时采集所在子监测区域的水质数据，并通过CAN总线通信模块将水质数据上传给主控模块，主控模块将接收到的水质数据通过无线通信模块发送给地面监控中心。以上实施例仅为说明本技术的技术思想，不能以此限定本技术的保护范围，凡是按照本技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN总线的水质监测系统，其特征在于：包括水下行走机器人、主控模块以及分别与主控模块相连的无线通信模块、定位模块和CAN总线通信模块，还包括N组水质监测模块，每组水质监测模块包括监测控制器以及分别与之相连的pH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，每组水质监测模块中的监测控制器均与CAN总线通信模块相连，所述水下行走机器人的运动控制模块与主控模块相连，主控模块、无线通信模块和定位模块固定在水下行走机器人上，主控模块通过无线通信模块与地面监控中心进行无线通信，水下监测区域划分为N个子监测区域，N个子监测区域与N组水质监测模块一一对应；所述水下行走机器人携带N组水质监测模块下水，定位模块实时采集水下行走机器人的位置信息，并通过无线通信模块反馈给地面监控中心，地面监控中心根据位置信息产生相应的运动控制指令，并通过无线通信模块发送给主控模块，主控模块根据运动控制指令驱动运动控制模块，从而控制水下行走机器人依次运动至N个子监测区域的中心位置，并将对应的水质监测模块投放至子监测区域的中心位置，N组水质监测模块实时采集所在子监测区域的水质数据，并通过CAN总线通信模块将水质数据上传给主控模块，主控模块将接收到的水质数据通过无线通信模块发送给地面监控中心。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的水质监测系统，其特征在于：包括水下行走机器人、主控模块以及分别与主控模块相连的无线通信模块、定位模块和CAN总线通信模块，还包括N组水质监测模块，每组水质监测模块包括监测控制器以及分别与之相连的pH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，每组水质监测模块中的监测控制器均与CAN总线通信模块相连，所述水下行走机器人的运动控制模块与主控模块相连，主控模块、无线通信模块和定位模块固定在水下行走机器人上，主控模块通过无线通信模块与地面监控中心进行无线通信，水下监测区域划分为N个子监测区域，N个子监测区域与N组水质监测模块一一对应；所述水下行走机器人携带N组水质监测模块下水，定位模块实时采集水下行走机器人的位置信息，并通过无线通信模块反馈给地面监控中心，地面监控中心根据位置信息产生相应的运动控制指令，并通过无线通信模块发送给主控模块，主控模块根据运动控制指令驱动运动控制模块，从而控制水下行走机器人依次运动至N个子监测区域的中心位置，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，郭晓丹，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32