一种水质监测治理智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种水质监测治理智能控制系统，包括视频监控终端、监测模块、浮标监测点、智能控制终端、展示模块、移动网络、云服务器、监控中心、远程管理终端，远程管理终端通过云服务器向视频监控终端、浮标监测点、智能控制终端、展示模块下达操作指令。本实用新型专利技术将水质监测功能和水质治理设备功能集成一体，在实时监测水质的基础上，实现曝气机、投料机、滤水器等设备自动根据水质状态智能开启和关闭。解决了无人条件下智能监测治理水质环境的需求，在监测设备投入成本降低的同时节约人力和管理成本，明显提高水质防治一体效率；将多个远程终端通过组网方式与云服务器联通，远程管理直接通过云服务器向远程终端模块下达操作指令。

【技术实现步骤摘要】
一种水质监测治理智能控制系统
本技术属于水质监测领域，具体涉及一种水质监测治理智能控制系统。
技术介绍
水质监测包括从传统人工取样监测到固定站房监测点，再到浮标在线监测三个阶段。由于主要手段仍为数据采集为主，在基本防护治理的方法上仍需人工及时响应与干预才能完成。即使投入大量人力与设备，依然不能更好的实现监测防治一体化管理，存在监控防治滞后的现实问题。
技术实现思路
本技术主要针对上述问题，专利技术了一种水质监测治理智能控制系统，在原有水质监测终端设备上进行改进，将水质监测功能和水质治理设备功能集成一体，在实时监测水质的基础上，实现曝气机、投料机、滤水器等设备自动根据水质状态智能开启和关闭。解决了无人条件下智能监测治理水质环境的需求，在监测设备投入成本降低同时，节约更多的人力成本和管理成本，明显提高水质防治一体效率；将多个远程终端通过移动网络的组网方式与云服务器联通，从而以数据存储、接收命令的方式来实现远程交互，云服务器发挥承上启下的作用，保障数据安全同时，通过监控中心实现实时数据远端展示，远程管理则可直接通过云服务器向远程终端模块下达操作指令。本技术的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种水质监测治理智能控制系统，其特征在于，包括：视频监控终端，实时传输监控数据、接受远程控制指令、反馈设备数据状态；监测模块，采集数据；浮标监测点，根据设置周期上传采集数据、接收指令调整监测方案、反馈设备数据状态；智能控制终端，包括不同功能的终端设备，接受远程控制指令、反馈设备状态数据；展示模块，包括多个展示屏，接受远程数据、反馈设备数据状态；移动网络，解析数据并上传至云服务器；云服务器，数据存储；监控中心，实现实时数据远端展示；远程管理终端，通过云服务器向所述视频监控终端、浮标监测点、智能控制终端、展示模块下达操作指令。作为优选，所述浮标监测点包含若干监测模块。作为优选，所述智能控制终端包括具有水质治理功能的水质治理设备，水质治理设备包括曝气机、投料机、滤水器。作为优选，所述远程管理终端包括智慧屏幕，或者电脑，或者平板电脑，或者手机。作为优选，所述监测模块设置为水环境在线监测设备，包括机架，机架的上部设置有太阳能板，机架的下部设置有浮体和传感器，其特征在于，所述太阳能板的下方且浮体上方设置有防水盒，防水盒内设置有太阳能电压转换器、蓄电池、水质监测电路板，太阳能电压转换器与蓄电池连通，太阳能电压转换器的输出端连接至水质监测电路板，防水盒的一侧设置有若干防水航空插头。所述防水盒的下方设置水质传感器，水质传感器通过所述防水航空插头伸入防水盒内并连接至水质监测电路板。作为优选，所述水质监测电路板上设置有用于对应连接水质传感器的插接件；所述水质传感器设置为竖直向的杆状，水质传感器的中部设置有传感器支架，传感器支架设置为水平板件且板面设置有若干镂空的穿孔，每一水质传感器对应贯穿一穿孔；所述水质传感器的上部贯穿浮体并连接至防水盒。水质传感器统一通过485通信传输水质数据至水质电路板。太阳能板通过防水航空插头连接到防水盒内，再连接至太阳能电压转换器，将产生的电能输送给水质监测电路板和蓄电池；水质监测电路板、蓄电池、太阳能电压转换器均放置于防水盒内，对部件进行了防水保护；蓄电池与太阳能电压转换器直接连接，当黑夜或阴天时，蓄电池存储的电能向外输送；太阳能电压转换器输出端连接至水质监测电路板，太阳能板和蓄电池的电能都需要通过3太阳能电压转换器供给电路板；水质传感器通过防水航空插头进入防水盒内，再连接至水质监测电路板上的对应接插件。作为优选，所述浮体设置为圆柱台状，所述防水盒固定于浮体之上，所述太阳能板固定于防水盒之上；所述浮体之下固定传感器保护罩，传感器保护罩设置为中空的筒状且壁面设置有若干通孔，所述水质传感器位于传感器保护罩内。作为优选，所述传感器保护罩的下端设置有悬重块。防水盒固定于浮体上，太阳能板通过支架固定在防水盒上方，传感器保护罩固定于浮体下方，水质传感器通过传感器支架固定于传感器保护罩内，能够在水中保护传感器不受碰撞；悬重块固定于传感器保护罩下方，用于增强设备在水中的稳定性。作为优选，所述水质监测电路板包括主控MCU、电源电路、TTL转485电路、继电器电路、时钟电路、定位模块、LORA模组、SIM模块、NBIOT模组。电源电路输入12V电压，输出5V、3.6V和3.3V；12V用于水质传感器供电，5V用于继电器电路供电，3.6v用于NBIOT模组供电，3.3V用于其他模块供电。主控MCU通过UART1与NBIOT模组通信，运用AT指令的方式控制NBIOT模组与软件平台的数据通信；通过UART2与LORA模组连接，收发LORA无线通信的数据；通过UART3与TTL转485电路连接，读取传感器采集的数据；通过UART4与北斗定位模块通信，获取定位数据；通过I2C总线与时钟电路通信，获取时间数据。主控MCU控制继电器电路的通断，在需要获取传感器数据时接通传感器与485电路的连接，获取完成后断开，增强了低功耗性能。主控MCU获取时钟模块数据，判断是否达到上报周期的时间点，如达到，闭合继电器，发送读取传感器数据指令，传感器收到指令后返回水质参数信息到MCU，MCU再将水质数据发送给NBIOT模块，NBIOT模块将数据发送至软件平台，如未达到上报时间，系统继续休眠;主控MCU每到整点向LORA模块查询是否收到其他LORA站点的水质数据，如有水质数据，则返回至MCU，MCU将数据通过NBIOT模块给软件平台，其他时间系统休眠；主控MCU每隔12小时向北斗定位模块获取一次定位数据，并将定位数据通过NBIOT上传至软件平台，其余时间系统休眠。软件平台可以下发指令到MCU，修改水质数据的上报时间间隔，下发指令先在平台缓存，等到有数据上报时才将修改的时间间隔下发至主站点，主站点上报时间间隔被修改后会通过LORA发送给其他站点，同时更改其他站点的上报周期。采用LORA+NB-IoT的组网方式，监测子节点将数据通过LORA发送至中心节点，中心节点将数据通过NB-IoT发送至云平台。因为LORA不需要运营商网络支持，所以节点能在极端区域（无信号）工作。采用低功耗电路加低功耗控制策略，选用低功耗器件，主控芯片和LORA、NB-IoT在非传输状态下进入休眠模式，非采集时间断开传感器电源，从而实现极低的功耗。通过gps定位可以看到每个监测点的位置。而LORA+NB-IoT的组网方式，是指对于某一监测水域，各子站点与中心站点之间进行LORA通信，中心站点与平台进行NBIOT通信。而监测子站点只具备LORA通信，监测水质并将水质数据传到中心节点。中心站点同时具备LORA和NBIOT通信，不但将自身的水质数据上报平台，也接收其他子站点的数据并上报云平台。云平台，即软件平台接收设备的水质数据，并将水质数据呈现于网站，进行统计、预警等。在发送或接收完水质数据后，中控芯片的程序会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水质监测治理智能控制系统，其特征在于，包括：/n视频监控终端，实时传输监控数据、接受远程控制指令、反馈设备数据状态；/n监测模块，采集数据；/n浮标监测点，根据设置周期上传采集数据、接收指令调整监测方案、反馈设备数据状态；/n智能控制终端，包括不同功能的终端设备，接受远程控制指令、反馈设备状态数据；/n展示模块，包括多个展示屏，接受远程数据、反馈设备数据状态；/n移动网络，解析数据并上传至云服务器；/n云服务器，数据存储；/n监控中心，实现实时数据远端展示；/n远程管理终端，通过云服务器向所述视频监控终端、浮标监测点、智能控制终端、展示模块下达操作指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种水质监测治理智能控制系统，其特征在于，包括：
视频监控终端，实时传输监控数据、接受远程控制指令、反馈设备数据状态；
监测模块，采集数据；
浮标监测点，根据设置周期上传采集数据、接收指令调整监测方案、反馈设备数据状态；
智能控制终端，包括不同功能的终端设备，接受远程控制指令、反馈设备状态数据；
展示模块，包括多个展示屏，接受远程数据、反馈设备数据状态；
移动网络，解析数据并上传至云服务器；
云服务器，数据存储；
监控中心，实现实时数据远端展示；
远程管理终端，通过云服务器向所述视频监控终端、浮标监测点、智能控制终端、展示模块下达操作指令。


2.根据权利要求1所述的水质监测治理智能控制系统，其特征在于，所述浮标监测点包含若干监测模块。


3.根据权利要求2所述的水质监测治理智能控制系统，其特征在于，所述智能控制终端包括具有水质治理功能的水质治理设备，水质治理设备包括曝气机、投料机、滤水器。


4.根据权利要求3所述的水质监测治理智能控制系统，其特征在于，所述远程管理终端包括智慧屏幕，或者电脑，或者平板电脑，或者手机。


5.根据权利要求2所述的水质监测治理智能控制系统，其特征在于，所述监测模块设置为水环境在线监测设备，包括机架，机架的上部设置有太阳能板（1），机架的下部设置有浮体（10）和传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张井合，胡志勇，
申请(专利权)人：金华航大北斗应用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33