一种基于ZigBee的水质监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ZigBee的水质监测系统，包括依次连接的末端节点采集单元、ZigBee协调器单元及远程数据监测单元，所述末端节点采集单元包括传感器模块、第一微处理器与数个ZigBee节点，所述传感器模块包括用于检测水质pH值的pH传感器和用于检测水质温度的温度传感器，所述传感器模块通过接口电路与第一微处理器连接，本发明专利技术通过ZigBee网络与无线通信网络对末端节点采集单元采集到的水质数据进行实时传输与实时监测，并通过无线通信网络将数据传输至云端服务器，本发明专利技术中末端节点采集单元可为一个或多个，ZigBee节点与ZigBee协调器通过ZigBee网络自动组网，使得本系统灵活性强、适应性强，并且能实现监测的智能化控制，多点采样，实现无线通信，便于信息的实时传输。

A water quality monitoring system based on ZigBee

The invention discloses a water quality monitoring system based on ZigBee, which comprises a sequentially connected terminal node acquisition unit, a ZigBee coordinator unit and a remote data monitoring unit. The terminal node acquisition unit comprises a sensor module, a first microprocessor and a number of ZigBee nodes. The sensor module includes a sensor module for detecting water. The sensor module is connected with the first microprocessor through an interface circuit. The water quality data collected by the terminal node acquisition unit is transmitted and monitored in real time through ZigBee network and wireless communication network, and is monitored by wireless communication network. The network transmits data to the cloud server. The terminal node acquisition unit in the invention can be one or more. The ZigBee node and the ZigBee coordinator can automatically form a network through the ZigBee network, which makes the system flexible and adaptable, and realizes intelligent control of monitoring, multi-point sampling, wireless communication and information convenience. Real time transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZigBee的水质监测系统
本专利技术涉及水质监测
，具体是指一种基于ZigBee的水质监测系统。
技术介绍
随着经济的快速发展，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，随着人们的生活水平与生活观念的改变，人们对环境的要求也越来越高，环境问题开始得到社会的重视，因此，水质监测网络建设己提到了城市基础设施建设的突出位置，现有的水质监测系统多为人工监测阶段或有线监测阶段，可扩展性差，不便于多点采集，不能满足实际使用的需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种基于ZigBee的水质监测系统，包括依次连接的末端节点采集单元、ZigBee协调器单元及远程数据监测单元；所述末端节点采集单元包括传感器模块、第一微处理器与数个ZigBee节点，所述传感器模块包括用于检测水质pH值的pH传感器和用于检测水质温度的温度传感器，所述传感器模块通过接口电路与第一微处理器连接，所述第一微处理器与ZigBee节点连接，所述ZigBee节点通过ZigBee网络与ZigBee协调器单元无线连接。作为改进，所述末端节点采集单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块分别与传感器模块、第一微处理器、ZigBee节点连接。作为改进，所述ZigBee协调器单元包括与ZigBee节点无线连接的ZigBee协调器、与ZigBee协调器连接的第二微处理器及与第二微处理器连接的无线通信模块，所述ZigBee协调器单元通过无线通信模块与远程数据监测单元无线连接。作为改进，所述无线通信模块为4G通信模块。作为改进，所述远程数据监测单元包括与无线通信模块无线连接的云端服务器和与云端服务器无线连接的上位机和移动终端。作为改进，所述ZigBee协调器单元还包括第二电源模块，所述第二电源模块分别与ZigBee协调器、第二微处理器、无线通信模块连接。作为改进，所述末端节点采集单元还包括存储模块、用户操作按键模块、LED状态指示灯模块，所述存储模块、用户操作按键模块、LED状态指示灯模块均与第一微处理器连接。作为改进，所述末端节点采集单元还包括液晶接口单元、USB接口单元、无线通信接口单元，所述液晶接口单元、USB接口单元、无线通信接口单元均与第一微处理器连接，所述无线接口单元与ZigBee节点连接。作为改进，所述上位机为PC机，所述移动终端为手机或平板电脑。作为改进，所述ZigBee节点与ZigBee协调器之间采用Z-Stack协议栈建立ZigBee网络。本专利技术通过ZigBee网络与无线通信网络对末端节点采集单元采集到的水质数据进行实时传输与实时监测，并通过无线通信网络将数据传输至云端服务器，本专利技术中末端节点采集单元可为一个或多个，ZigBee节点与ZigBee协调器通过ZigBee网络自动组网，使得本系统灵活性强、适应性强，并且能实现监测的智能化控制，多点采样，实现无线通信，便于信息的实时传输。附图说明图1是本专利技术一种基于ZigBee的水质监测系统的系统结构示意图。图2是本专利技术一种基于ZigBee的水质监测系统中第一微处理器芯片的结构示意图。图3是本专利技术一种基于ZigBee的水质监测系统中pH传感器的信号处理电路示意图。图4是本专利技术一种基于ZigBee的水质监测系统中温度传感器的信号处理电路示意图。如图所示：1、末端节点采集单元，1.1、传感器模块，1.1a、pH传感器，1.1b、温度传感器，1.2、第一微处理器，1.3、ZigBee节点，1.4、接口电路，1.5、第一电源模块，2、ZigBee协调器单元，2.1、ZigBee协调器，2.2、第二微处理器，2.3、无线通信模块，3、远程数据监测单元，3.1、云端服务器，3.2、上位机，3.3、移动终端。具体实施方式结合附图1～4，一种基于ZigBee的水质监测系统，包括依次连接的末端节点采集单元1、ZigBee协调器单元2及远程数据监测单元3；所述末端节点采集1单元包括传感器模块1.1、第一微处理器1.2与数个ZigBee节点1.3，所述传感器模块1.1包括用于检测水质pH值的pH传感器1.1a和用于检测水质温度的温度传感器1.1b，所述传感器模块1.1通过接口电路1.4与第一微处理器1.2连接，所述第一微处理器1.2与ZigBee节点1.3连接，所述ZigBee节点1.3通过ZigBee网络与ZigBee协调器单元2无线连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述末端节点采集单元1还包括第一电源模块1.5，所述第一电源模块1.5分别与传感器模块1.1、第一微处理器1.2、ZigBee节点1.3连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述ZigBee协调器单元2包括与ZigBee节点1.3无线连接的ZigBee协调器2.1、与ZigBee协调器2.1连接的第二微处理器2.2及与第二微处理器2.2连接的无线通信模块2.3，所述ZigBee协调器单元2通过无线通信模块2.3与远程数据监测单元3无线连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述无线传输模2.3块为4G通信模块。作为本实施例较佳实施方案的是，所述远程数据监测单元3包括与无线通信模块2.3无线连接的云端服务器3.1和与云端服务器3.1无线连接的上位机3.2和移动终端3.3。作为本实施例较佳实施方案的是，所述ZigBee协调器单元2还包括第二电源模块2.4，所述第二电源模块2.4分别与ZigBee协调器2.1、第二微处理器2.2、无线通信模块2.3连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述末端节点采集单1元还包括存储模块、用户操作按键模块、LED状态指示灯模块，所述存储模块、用户操作按键模块、LED状态指示灯模块均与第一微处理器1.2连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述末端节点采集单1元还包括液晶接口单元、USB接口单元、无线通信接口单元，所述液晶接口单元、USB接口单元、无线通信接口单元均与第一微处理器1.2连接，所述无线接口单元与ZigBee节点1.3连接。作为本实施例较佳实施方案的是，所述上位机3.2为PC机，所述移动终端3.3为手机或平板电脑。作为本实施例较佳实施方案的是，所述ZigBee节点1.3与ZigBee协调器2.1之间采用Z-Stack协议栈建立ZigBee网络，并使用DL-LN33无线自组网。实施例一本实施例中，末端节点采集单元1可以为多个，末端节点采集单元1通过ZigBee节点1.3分别与ZigBee协调器2.1连接，并把末端节点采集单元1采集到的水质数据传输至上位机3.2与移动终端3.3，上位机3.2与移动终端3.3用来显示节点当前水质pH值、水温及时间。末端节点采集单元1中传感器模块1.1包括用于检测水质pH值的pH传感器1.1a和用于检测水质温度的温度传感器1.1b，可以检测水质当前的pH值与温度，传感器模块1.1通过接口电路1.4传输将检测信号传输至第一微处理器1.2，第一微处理器1.2读取当前PH值传感器1.1a的AD值和温度传感器1.1b数据(接口电路1.4为带有放大器、电阻、电容、二极管的信号放大传递电路)，经第一微处理器1.2内置的数据转换模块进行数据转换，再经由协议封装传输至ZigBee节点1.3，ZigBee节点1.3将数据通过ZigBee本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ZigBee的水质监测系统，其特征在于：包括依次连接的末端节点采集单元、ZigBee协调器单元及远程数据监测单元；所述末端节点采集单元包括传感器模块、第一微处理器与数个ZigBee节点，所述传感器模块包括用于检测水质pH值的pH传感器和用于检测水质温度的温度传感器，所述传感器模块通过接口电路与第一微处理器连接，所述第一微处理器与ZigBee节点连接，所述ZigBee节点通过ZigBee网络与ZigBee协调器单元无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的水质监测系统，其特征在于：包括依次连接的末端节点采集单元、ZigBee协调器单元及远程数据监测单元；所述末端节点采集单元包括传感器模块、第一微处理器与数个ZigBee节点，所述传感器模块包括用于检测水质pH值的pH传感器和用于检测水质温度的温度传感器，所述传感器模块通过接口电路与第一微处理器连接，所述第一微处理器与ZigBee节点连接，所述ZigBee节点通过ZigBee网络与ZigBee协调器单元无线连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的水质监测系统，其特征在于：所述末端节点采集单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块分别与传感器模块、第一微处理器、ZigBee节点连接。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的水质监测系统，其特征在于：所述ZigBee协调器单元包括与ZigBee节点无线连接的ZigBee协调器、与ZigBee协调器连接的第二微处理器及与第二微处理器连接的无线通信模块，所述ZigBee协调器单元通过无线通信模块与远程数据监测单元无线连接。4.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee的水质监测系统，其特征在于：所述无线通信模块为4G通信模块。5.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee的水质监测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜奔，
申请(专利权)人：颜奔，
类型：发明
国别省市：云南,53