水质在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水质在线监测装置，包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储和处理模块与数据显示模块，数据采集模块上设置有传感器，传感器包括温度传感器和PH值传感器，数据传输模块包括无线传输与有线传输，数据存储和处理模块上设置有MCU，温度传感器和PH值传感器分别通过信号调理电路与无线发送器连接，MCU上设置有与无线发送器相匹配的无线接收器，无线发送器通过无线接收器与MCU无线连接，数据显示模块上设置有显示器，MCU通过其上的USB串口利用导线与显示器有线连接，显示器上设置有两种显示模式，一种是CS显示模式，另一种是BS显示模式，MCU通过其上的I/O端口与报警机构连接。本实用新型专利技术使用方便，测量精度高。

Water quality on-line monitoring device

The utility model discloses a water quality on-line monitoring device, including data acquisition module, data transmission module, data storage and processing module and data display module. The data acquisition module is set with sensors. The sensor includes temperature sensor and pH sensor. The data transmission module includes wireless transmission and wired transmission. The data storage and processing module is provided with MCU, the temperature sensor and the pH sensor are connected to the wireless transmitter through the signal conditioning circuit respectively. The MCU is provided with a wireless receiver that matches the wireless transmitter. The wireless transmitter is wirelessly connected to the MCU through a wireless receiver, and a display module is set on the data display module. MCU connects the wire to the monitor through its USB serial port. There are two display modes on the display, one is the CS display mode, the other is the BS display mode, and the MCU is connected to the alarm mechanism through the I/O port on it. The utility model has the advantages of convenient use and high measuring precision.

【技术实现步骤摘要】
水质在线监测装置
：本技术涉及一种水质监测装置，特别是涉及一种水质在线监测装置。
技术介绍
：随着生活水平和工业技术的提高，产生了越来越多的生活垃圾和工业垃圾，这些生活垃圾和工业垃圾已经对人类生存环境构成了极大的威胁，全面加强对水污染排放情况的监控，保护和改善水资源环境，加强水环境在线自动监测已开始成为我国经济社会发展中一项十分紧迫的工作。
技术实现思路
：本技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适合基层水文单位使用的水质在线监测装置。本技术为解决技术问题所采取的技术方案是：一种水质在线监测装置，包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储和处理模块与数据显示模块，所述数据采集模块上设置有传感器，所述传感器包括温度传感器和PH值传感器，所述数据传输模块包括无线传输与有线传输，所述数据存储和处理模块上设置有MCU，所述温度传感器和所述PH值传感器分别通过信号调理电路与无线发送器连接，所述MCU上设置有与所述无线发送器相匹配的无线接收器，所述无线发送器通过所述无线接收器与所述MCU无线连接，所述数据显示模块上设置有显示器，所述MCU通过其上的USB串口利用导线与所述显示器有线连接，所述显示器上设置有两种显示模式，一种是CS显示模式，另一种是BS显示模式，所述MCU通过其上的I/O端口与报警机构连接，所述报警机构包括两个指示灯和一个蜂鸣器，两个指示灯分别为黄色指示灯和红色指示灯，黄色指示灯与所述MCU上的温度传感器模块连接，红色指示灯与所述MCU上的PH值传感器模块连接，蜂鸣器与所述MCU上的PH值传感器模块和温度传感器模块均连接。所述MCU采用STM8系列单片机，无线发送器和无线接收器均采用SX1278的芯片，所述温度传感器采用型号为DS18B20的传感器，所述PH值传感器为雷磁E-201-C型PH复合电极传感器。所述信号调理电路包括放大电路和模数转换电路，放大电路采用三级放大和阻容耦合的方式进行连接，其中三级包括高阻抗输入级、滤波中间级和稳定输出级。所述无线传输为基于SX1278芯片的LORA通信，所述CS显示模式上显示的是实时数据，所述BS显示模式上显示的是历史数据，所述显示器上显示的数据是通过求多个数据的平均值来获得的最终数据结果。所述蜂鸣器上设置有三种发声频率，分别为低频、中频和高频，若只有温度传感器监测到水质异常，则蜂鸣器进行低频报警且进行黄色指示灯指示，若只有PH值传感器监测到水质异常，则蜂鸣器进行中频报警且进行红色指示灯指示，若温度传感器和PH值传感器均监测到水质异常，则蜂鸣器进行高频报警且黄色指示灯和红色指示灯均开启。本技术的积极有益效果是：1、本技术由水的温度和PH值作为水质参考值，将数据采集模块作为前端控制设备，采用物联网技术及传感器技术进行数据的传输，传感器将水质温度和PH值数据转化成电学信号，通过信号调理电路进行信号放大和处理，再经过MCU（STM8系列单片机）的计算处理，之后传给SX1278无线发送器，SX1278无线发送器定时采集已处理的温度和PH值数据，并将采集到的水质数据按通信协议封装后通过LORA网络发送至无线接收器；无线接收器将LORA网络采集的数据通过MCU的USB串口通信传输至监测中心计算机，由计算机进行储存、分析、计算及报表的查询和打印以及显示，使用十分方便，解决了瞬间监测水质的水温和PH值问题。2、本技术通过物联网LORA技术的应用，解决了数据无线传输的问题，LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术，是Semtech射频部分产生的一种独特的调制格式，具有低功耗，低成本，高安全，远距离等特点，适合基层水文单位使用。3、本技术中的数据处理采用求多组数据的平均值方法，这种方法简单易行，易于获取实时数据的最新数据，准确率高。4、本技术中传感器选择DS18B20数字温度传感器和雷磁E-201-C型pH复合电极PH值传感器；温度传感器DS18B20测量值范围约为-55℃至+125℃，编程可实现9至12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃；雷磁E-201-C型pH复合电极性能稳定，耐碰撞，球泡护套可拆卸，便于清洗，两个传感器的使用均能使本装置的测量精度得到有效的保证。5、本技术中采用两个颜色的指示灯和可以发出不同频率的蜂鸣器，在只有温度传感器监测到水质异常时，蜂鸣器进行低频报警且进行黄色指示灯指示；在只有PH值传感器监测到水质异常时，蜂鸣器进行中频报警且进行红色指示灯指示；在温度传感器和PH值传感器均监测到水质异常时，蜂鸣器进行高频报警且黄色指示灯和红色指示灯均开启，此种方案能够在本装置监测到水质发生异常时，在不知道数据或者不需要知道数据的情况下，能够简单方便的判断出是哪个方面出现了异常，节约了判断时间，能够第一时间到达监测现场，根据具体情况作出具体处理方案。6、本技术适用于温带及亚热带地区河湖水的水质在线监测，适用范围广，具有良好的推广价值以及社会和经济效益。附图说明：图1是本技术水质在线监测装置的电路连接示意图。具体实施方式：下面结合附图1和具体实施例对本技术作进一步的解释和说明：实施例：一种水质在线监测装置，包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储和处理模块与数据显示模块，数据采集模块上设置有传感器，传感器包括温度传感器和PH值传感器，数据传输模块包括无线传输与有线传输，数据存储和处理模块上设置有MCU，温度传感器和PH值传感器分别通过信号调理电路与无线发送器连接，MCU上设置有与无线发送器相匹配的无线接收器，无线发送器通过无线接收器与MCU无线连接，数据显示模块上设置有显示器，MCU通过其上的USB串口利用导线与显示器有线连接，显示器上设置有两种显示模式，一种是CS显示模式，另一种是BS显示模式，MCU通过其上的I/O端口与报警机构连接，报警机构包括两个指示灯和一个蜂鸣器，两个指示灯分别为黄色指示灯和红色指示灯，黄色指示灯与MCU上的温度传感器模块连接，红色指示灯与MCU上的PH值传感器模块连接，蜂鸣器与MCU上的PH值传感器模块和温度传感器模块均连接。MCU采用STM8系列单片机，无线发送器和无线接收器均采用SX1278的芯片，温度传感器采用型号为DS18B20的传感器，PH值传感器为雷磁E-201-C型PH复合电极传感器。信号调理电路包括放大电路和模数转换电路，放大电路采用三级放大和阻容耦合的方式进行连接，其中三级包括高阻抗输入级、滤波中间级和稳定输出级。无线传输为基于SX1278芯片的LORA通信，CS显示模式上显示的是实时数据，BS显示模式上显示的是历史数据，显示器上显示的数据是通过求多个数据的平均值来获得的最终数据结果，在本实施例中求十组数据的平均值，实时数据每隔十秒更新一次。蜂鸣器上设置有三种发声频率，分别为低频、中频和高频，若只有温度传感器监测到水质异常，则蜂鸣器进行低频报警且进行黄色指示灯指示，若只有PH值传感器监测到水质异常，则蜂鸣器进行中频报警且进行红色指示灯指示，若温度传感器和PH值传感器均监测到水质异常，则蜂鸣器进行高频报警且黄色指示灯和红色指示灯均开启。实际应用中，将传感器放入到水面以下，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水质在线监测装置，包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储和处理模块与数据显示模块，其特征是：所述数据采集模块上设置有传感器，所述传感器包括温度传感器和PH值传感器，所述数据传输模块包括无线传输与有线传输，所述数据存储和处理模块上设置有MCU，所述温度传感器和所述PH值传感器分别通过信号调理电路与无线发送器连接，所述MCU上设置有与所述无线发送器相匹配的无线接收器，所述无线发送器通过所述无线接收器与所述MCU无线连接，所述数据显示模块上设置有显示器，所述MCU通过其上的USB串口利用导线与所述显示器有线连接，所述显示器上设置有两种显示模式，一种是CS显示模式，另一种是BS显示模式，所述MCU通过其上的I/O端口与报警机构连接，所述报警机构包括两个指示灯和一个蜂鸣器，两个指示灯分别为黄色指示灯和红色指示灯，黄色指示灯与所述MCU上的温度传感器模块连接，红色指示灯与所述MCU上的PH值传感器模块连接，蜂鸣器与所述MCU上的PH值传感器模块和温度传感器模块均连接。

【技术特征摘要】
1.一种水质在线监测装置，包括数据采集模块、数据传输模块、数据存储和处理模块与数据显示模块，其特征是：所述数据采集模块上设置有传感器，所述传感器包括温度传感器和PH值传感器，所述数据传输模块包括无线传输与有线传输，所述数据存储和处理模块上设置有MCU，所述温度传感器和所述PH值传感器分别通过信号调理电路与无线发送器连接，所述MCU上设置有与所述无线发送器相匹配的无线接收器，所述无线发送器通过所述无线接收器与所述MCU无线连接，所述数据显示模块上设置有显示器，所述MCU通过其上的USB串口利用导线与所述显示器有线连接，所述显示器上设置有两种显示模式，一种是CS显示模式，另一种是BS显示模式，所述MCU通过其上的I/O端口与报警机构连接，所述报警机构包括两个指示灯和一个蜂鸣器，两个指示灯分别为黄色指示灯和红色指示灯，黄色指示灯与所述MCU上的温度传感器模块连接，红色指示灯与所述MCU上的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同，李梦奇，宋东旭，刘鹏，宋涛，杨扬，赵翼，
申请(专利权)人：黄河水利委员会信息中心，
类型：新型
国别省市：河南,41