太阳能氨氮检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开太阳能氨氮检测系统，包括氨氮检测模块、远程通讯模块、供电模块和主控模块；所述供电模块的电流输出端与所述主控模块的电流输入端和所述氨氮检测模块的电流输入端电连接，所述氨氮检测模块和所述远程通讯模块的输入输出端与所述主控模块的输入输出端通信连接。太阳能氨氮检测系统低能环保并可以自主地向控制端发送氨氮含量数据，为相关人员提供及时可靠的水质氨氮情况。

Solar ammonia nitrogen detection system

The utility model discloses a solar ammonia nitrogen detection system, which comprises an ammonia nitrogen detection module, a remote communication module, a power supply module and a main control module; the current output end of the power supply module is electrically connected with the current input end of the main control module and the current input end of the ammonia nitrogen detection module; the input and output ends of the ammonia nitrogen detection module and the remote communication module are electrically connected with the main control module Block I / O communication connection. Solar ammonia nitrogen detection system is low-energy and environmentally friendly, and can independently send ammonia nitrogen content data to the control end, providing timely and reliable water quality ammonia nitrogen situation for relevant personnel.

【技术实现步骤摘要】
太阳能氨氮检测系统
本技术涉及环保监测
具体地说是太阳能氨氮检测系统。
技术介绍
当代社会经济科技飞速发展，但环境保护措施并不完善，大量工业和生活废水未经处理就被排入河流、湖泊和海洋，致使近海海水富营养化加剧，赤潮频繁发生。氨氮是水质监测评价体系的重要指标之一。本次研究的太阳能氨氮检测器能够实时、准确、快速地检测分析出水体中的氨氮含量，并对接收端做出反馈，对控制水体污染、避免由氨氮引起的突发事件发挥着重要作用。海洋藻类的生命活动对氨氮含量有着直接的影响，并且常常伴随着氨氮含量的异常变化。所以对于环境水质情况来说氨氮检测是必要的，氨氮检测作为预防水面。水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合形成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系，一般情况，pH值及水温愈高，毒性愈强，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。据不完全统计，截止2017年，中国市场上共有40多种水质氨氮检测仪，全国的安装量大约有5000多套，其中的原理有很多种。分别是水杨酸分光光度法仪器、纳氏试剂分光光度法仪器、氨气敏电极法仪器、电导法仪器、滴定法仪器以及铵离子选择法仪器。在这其中最为常用的为纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法以及氨气敏电极法的水质氨氮在线检测仪。然而目前的氨氮检测仪虽然可以进行氨氮检测，然而无法将氨氮含量数据实时检测传回控制端。从而实现水质的实时检测，帮助相关人员及时了解水质状况。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种可以实时对接收端反馈且由太阳能光伏便携电源进行发电续航的氨氮检测系统。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：太阳能氨氮检测系统，包括氨氮检测模块、远程通讯模块、供电模块和主控模块；所述供电模块的电流输出端与所述主控模块的电流输入端和所述氨氮检测模块的电流输入端电连接，所述氨氮检测模块和所述远程通讯模块的输入输出端与所述主控模块的输入输出端通信连接。上述太阳能氨氮检测系统，所述主控模块为微控制器STM32F407：在微控制器STM32F407上集成有12位ADC模数转换器；在微控制器STM32F407上设有检测调试串口、通信接口USAR_T1、通信接口USAR_T2和电源接口；所述供电模块的电流输出端与所述微控制器STM32F407的电源接口的电流输入端电连接；所述氨氮检测模块输入输出端与所述ADC模数转换器的输入输出端通信连接；所述氨氮检测模块的输入输出端通信接口USAR_T2与所述微控制器STM32F407的输入输出端通信连接；软件上位机输入输出端通过所述通信接口USAR_T2与所述微控制器STM32F407的输入输出端与通信连接。上述太阳能氨氮检测系统，所述远程通讯模块为AN1505ATK-RM04WIFI模块；所述AN1505ATK-RM04WIFI模块的输入输出端与所述微控制器STM32F407的输入输出端通信连接；所述AN1505ATK-RM04WIFI模块的输出端与有无线网卡的控制端的输入端通信连接。上述太阳能氨氮检测系统，所述供电模块包括太阳能电池板、充电控制器、放电控制器、市电充电控制器、逆变器、外扩扩容接口和蓄电池；所述太阳能电池板的太阳能正极输出端S+与所述充电控制器的正极输入端电连接，所述太阳能电池板的太阳能负极输出端S-与所述充电控制器的负极输入端电连接；所述充电控制器的正极与所述蓄电池的正极B+电连接，所述充电控制器的负极与所述蓄电池的负极B-电连接；所述市电充电控制器上设有市电交流220V输入插座，所述市电充电控制器的正极电流输出端与所述蓄电池的正极B+电流输入端电连接，所述市电充电控制器的负极电流输出端与所述蓄电池的负极B-电流输入端电连接；所述充电控制器的直流电流正极输出端与所述逆变器的直流电流正极输入端电连接，所述充电控制器的直流电流负极输出端与所述逆变器的直流电流负极输入端电连接；所述充电控制器的直流电流正极输出端与所述放电控制器的电流正极输入端电连接，所述充电控制器的直流电流负极输出端与所述放电控制器的电流负极输入端电连接；所述逆变器交流电流输出L端与所述氨氮检测模块的交流电流输入端电连接，所述逆变器交流电流输出N端与所述氨氮检测模块的交流电流输入端电连接；所述放电控制器的直流正极电流输出端与所述氨氮检测模块和所述主控模块的微控制器STM32F407的电源接口的直流电流正极输入端电连接，所述放电控制器的直流负极电流输出端与所述氨氮检测模块和所述主控模块的微控制器STM32F407的电源接口的直流电流负极输入端电连接，提供12V电压；在所述充电控制器上设有外扩扩容接口，用于外接大容量蓄电池；在所述逆变器上设有交流220V输出插座。上述太阳能氨氮检测系统，所述氨氮检测模块包括蠕动泵驱动电路、温度控制电路和检测电路；所述蠕动泵驱动电路的输入输出端通过RS485接口与所述主控模块的通信接口USAR_T1的输入输出端通信连接；所述放电控制器的电流输出端与所述蠕动泵驱动电路的输入端电连接，提供12V电压和2A电流；所述蠕动泵驱动电路根据所述微控制器STM32F407的控制驱动蠕动泵工作，将试样与试剂通过密闭管路有规则地推入所述氨氮检测模块；所述温度控制电路和所述检测电路的输入输出端分别与所述主控模块的微控制器STM32F407的输入输出端通信连接。上述太阳能氨氮检测系统，所述温度控制电路包括加热池PID控温电路、加热池和数字温度传感器DS18B20；所述微控制器STM32F407的电流输出端通过电阻R12与所述加热池PID控温电路的光电隔离芯片MOC3022的管脚1的电流输入端电连接，提供3.3V电压；所述微控制器STM32F407的信号输出端通过发光二极管D3与所述加热池PID控温电路的光电隔离芯片MOC3022的输入端管脚2通信连接；所述逆变器交流电流输出L端和所述逆变器交流电流输出N端通过加热电阻R分别与加热池PID控温电路的接口J1的管脚1和管脚3输入端电连接，提供交流220V电压；所述加热池PID控温电路的接口J1的管脚1和管脚3的电流输出端与所述加热池PID控温电路的可控硅BTA06的电流输入端T1端和T2端电连接；所述加热池PID控温电路的可控硅BTA06的电流输出端T1端和T2端与所述加热池PID控温电路的光电隔离芯片MOC3022的管脚6和管脚4电连接；所述加热电阻R为所述加热池加热，所述数字温度传感器DS18B20测量所述加热池内的温度，采集温度信息，所述数字温度传感器DS18B20采集温度信号的输出端与所述微控制器STM32F407的PID控制任务的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能氨氮检测系统，其特征在于，包括氨氮检测模块、远程通讯模块、供电模块和主控模块；所述供电模块的电流输出端与所述主控模块的电流输入端和所述氨氮检测模块的电流输入端电连接，所述氨氮检测模块和所述远程通讯模块的输入输出端与所述主控模块的输入输出端通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能氨氮检测系统，其特征在于，包括氨氮检测模块、远程通讯模块、供电模块和主控模块；所述供电模块的电流输出端与所述主控模块的电流输入端和所述氨氮检测模块的电流输入端电连接，所述氨氮检测模块和所述远程通讯模块的输入输出端与所述主控模块的输入输出端通信连接。


2.根据权利要求1所述的太阳能氨氮检测系统，其特征在于，所述主控模块为微控制器STM32F407(1)：在微控制器STM32F407(1)上集成有12位ADC模数转换器(2)；在微控制器STM32F407(1)上设有检测调试串口(3)、通信接口USAR_T1(4)、通信接口USAR_T2(5)和电源接口(24)；所述供电模块的电流输出端与所述微控制器STM32F407(1)的电源接口(24)的电流输入端电连接；所述氨氮检测模块输入输出端与所述ADC模数转换器(2)的输入输出端通信连接；所述氨氮检测模块的输入输出端通信接口USAR_T2(5)与所述微控制器STM32F407(1)的输入输出端通信连接；软件上位机(25)输入输出端通过所述通信接口USAR_T2(5)与所述微控制器STM32F407(1)的输入输出端与通信连接。


3.根据权利要求2所述的太阳能氨氮检测系统，其特征在于，所述远程通讯模块为AN1505ATK-RM04WIFI模块(6)；所述AN1505ATK-RM04WIFI模块(6)的输入输出端与所述微控制器STM32F407(1)的输入输出端通信连接；所述AN1505ATK-RM04WIFI模块(6)的输出端与有无线网卡的控制端(26)的输入端通信连接。


4.根据权利要求3所述的太阳能氨氮检测系统，其特征在于，所述供电模块包括太阳能电池板(7)、充电控制器(8)、放电控制器(9)、市电充电控制器(10)、逆变器(11)、外扩扩容接口(12)和蓄电池(13)；所述太阳能电池板(7)的太阳能正极输出端S+与所述充电控制器(8)的正极输入端电连接，所述太阳能电池板(7)的太阳能负极输出端S-与所述充电控制器(8)的负极输入端电连接；所述充电控制器(8)的正极与所述蓄电池(13)的正极B+电连接，所述充电控制器(8)的负极与所述蓄电池(13)的负极B-电连接；所述市电充电控制器(10)上设有市电交流220V输入插座，所述市电充电控制器(10)的正极电流输出端与所述蓄电池(13)的正极B+电流输入端电连接，所述市电充电控制器(10)的负极电流输出端与所述蓄电池(13)的负极B-电流输入端电连接；所述充电控制器(8)的直流电流正极输出端与所述逆变器(11)的直流电流正极输入端电连接，所述充电控制器(8)的直流电流负极输出端与所述逆变器(11)的直流电流负极输入端电连接；所述充电控制器(8)的直流电流正极输出端与所述放电控制器(9)的电流正极输入端电连接，所述充电控制器(8)的直流电流负极输出端与所述放电控制器(9)的电流负极输入端电连接；所述逆变器(11)交流电流输出L端与所述氨氮检测模块的交流电流输入端电连接，所述逆变器(11)交流电流输出N端与所述氨氮检测模块的交流电流输入端电连接；所述放电控制器(9)的直流正极电流输出端与所述氨氮检测模块和所述主控模块的微控制器STM32F407(1)的电源接口(24)的直流电流正极输入端电连接，所述放电控制器(9)的直流负极电流输出端与所述氨氮检测模块和所述主控模块的微控制器STM32F407(1)的电源接口(24)的直流电流负极输入端电连接，提供12V电压；在所述充电控制器(8)上设有外扩扩容接口(12)，用于外接大容量蓄电池；在所述逆变器(11)上设有交流220V输出插座。


5.根据权利要求4所述的太阳能氨氮检测系统，其特征在于，所述氨氮检测模块包括蠕动泵驱动电路(15)、温度控制电路和检测电路；所述蠕动泵驱动电路的输入输出端通过RS485接口(14)与所述主控模块的通信接口USAR_T1(4)的输入输出端通信连接；所述放电控制器(9)的电流输出端与所述蠕动泵驱动电路(15)的输入端电连接，提供12V电压和2A电流；...

【专利技术属性】
技术研发人员：连宏，闫素英，德乐嘿，
申请(专利权)人：连宏，
类型：新型
国别省市：内蒙;15