水质监测系统技术方案

本申请提供一种水质监测系统，该系统包括：浮于水面的监测控制球体，与所述球体通过航空插头连接的水质传感器；所述球体内部设置有用于安装中央控制电路的设备机盒；所述中央控制电路，用于将所述水质传感器采集的水质信息进行处理；所述中央控制电路，还用于上报监测信息。本申请提供的水质监测系统，用于对一定区域内的水质进行长时间远程监测。定区域内的水质进行长时间远程监测。定区域内的水质进行长时间远程监测。

【技术实现步骤摘要】
水质监测系统


[0001]本申请涉及水质监测领域，尤其涉及一种水质监测系统。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，生活水平的提高，对于与人体健康关系重大的水源的安全问题显得尤为重要。因此，需要对水质进行实时监测。
[0003]传统的水质监测系统的数据采集、无线通信及供电部分几个模块都是需要固定在岸边，水下传感器通过较长电缆与岸上的采集器连接以解决水下信号无法传输问题。
[0004]然而，传统的水质监测系统存在体积过大、抗风浪能力差等问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种水质监测系统，用于对一定区域内的水质进行长时间远程监测。
[0006]本申请提供一种水质监测系统，包括：浮于水面的监测控制球体，与所述球体通过航空插头连接的水质传感器；所述球体内部设置有用于安装中央控制电路的设备机盒；所述中央控制电路，用于将所述水质传感器采集的水质信息进行处理；所述中央控制电路，还用于上报监测信息。
[0007]可选地，所述中央控制电路包括：传感器数据采集接口，MCU主控电路，数据存储芯片，无线通讯模组；所述传感器数据采集接口，用于连接所述水质传感器；所述MCU主控电路，用于控制所述水质传感器采集水质信息，以及所述水质信息的存储和发送；所述数据存储芯片，用于存储所述水质信息以及所述水质监测系统的设备状态信息；所述MCU主控电路，还用于通过所述无线通讯模组，将所述水质信息以及所述设备状态信息上传至服务器。
[0008]可选地，所述传感器数据采集接口、所述MCU主控电路、所述数据存储芯片以及所述无线通讯模组集成在同一PCB板上。
[0009]可选地，所述中央控制电路还包括：电源管理电路；所述电源管理电路，用于为所述中央控制电路供电。
[0010]可选地，所述球体为一体成型结构；所述球体底部为抛物线型，所述球体中部为圆柱形，所述球体上部为球面型；所述设备机盒设置于所述球体内部的中心区域；所述中央控制电路安装于所述设备机盒的腔体内。
[0011]可选地，所述球体中部的圆柱形外侧设置有防撞保护层，所述防撞保护层的高度与所述圆柱形外侧等高，所述防撞保护层与所述圆柱形外侧紧密粘连。
[0012]可选地，所述电源管理电路还包括：储能电池；所述球体上部上还设置有太阳能板；所述太阳能板，用于在所述储能电池的电量低于预设阈值时，为所述储能电池进行充电。
[0013]可选地，所述球体底部的中央设置有所述航空插头；所述球体的下部还设置有缆绳固定座；所述航空插头的一端与所述传感器数据采集接口相连接，所述航空插头的另一
端用于连接所述水质传感器；所述缆绳固定座，用于连接地锚，控制所述水质监测系统的漂浮范围。
[0014]可选地，所述球体底部的曲线方程为以下公式一：
[0015][0016]可选地，所述球体的体积以及所述球体浸入水中的部分的体积的计算方法，包括：根据所述水质监测系统的总质量以及所述球体浸入水中部分的体积，确定所述球体的体积以及所述球体的表面积；其中，所述球体浸入水中部分的体积为所述球体的体积的三分之一。
[0017]本申请提供的水质监测系统，通过将中央控制电路安装到能够浮于水面的监测控制球体中，保证了无线通信信号在水面以上无衰减地正常传输，且对水质监测系统的电路起到防水、防腐蚀的保护作用。与球体通过航空插头连接的水质传感器能够深入水下，将实时采集的水质信息通过中央控制电路进行远程上报，使得监测人员能够实时获取当前区域内的水质状况，在水质出现问题时，能够及时采取针对性的措施。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请提供的水质监测系统的结构示意图之一；
[0020]图2是本申请提供的水质监测系统的中央控制电路结构示意图；
[0021]图3是本申请提供的水质监测系统的结构示意图之二；
[0022]图4是本申请提供的检测控制球体的结构示意图；
[0023]图中：P1、检测控制球体；P2、电缆；P3、水质传感器；01、太阳能板；02、球体上部；03、球体中部；04、球体底部；05、缆绳固定座；06、航空插头；07、电缆；08、水质传感器；09、设备机盒。
具体实施方式
[0024]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
Circuit Board，PCB)上。即所述传感器数据采集接口、所述MCU主控电路、所述数据存储芯片以及所述无线通讯模组集成在同一PCB板上。
[0039]示例性地，本申请实施例提供的中央控制电路为集成电路，将各个芯片集成在同一电路板上，以减小水质监测系统的控制电路的体积和功耗。具体地，上述MCU主控电路选用STM32系列单片机，使用90纳米的低功耗工艺，其耗电量较主流的8位和16位处理器降低了约2/3，在运行模式、待机模式、停止模式下的功耗分别为93μA/MHz、0.29μA/MHz、0.43μA/MHz，能够极大提高本专利技术的续航能力。
[0040]示例性地，上述无线通信模块采用EC200S
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CN4G无线通讯芯片，支持频分双工长期演进技术(Long Term Evolution Frequency Division Duplexing，LTE
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FDD)/时分双工长期演进技术(Long Term Evolution Time Division Duplexing，LTE
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TDD)/全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)无线通信，具有散热性能好、信息不易被抹除等特点。该芯片支持增强型数据速率GSM演进技术(Enhanced Data Rate for GSM Evolution，EDGE)、通用无线分组业务(General packet radio servic本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质监测系统，其特征在于，包括：浮于水面的监测控制球体，与所述球体通过航空插头连接的水质传感器；所述球体内部设置有用于安装中央控制电路的设备机盒；所述中央控制电路，用于将所述水质传感器采集的水质信息进行处理；所述中央控制电路，还用于上报监测信息。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央控制电路包括：传感器数据采集接口，MCU主控电路，数据存储芯片，无线通讯模组；所述传感器数据采集接口，用于连接所述水质传感器；所述MCU主控电路，用于控制所述水质传感器采集水质信息，以及所述水质信息的存储和发送；所述数据存储芯片，用于存储所述水质信息以及所述水质监测系统的设备状态信息；所述MCU主控电路，还用于通过所述无线通讯模组，将所述水质信息以及所述设备状态信息上传至服务器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器数据采集接口、所述MCU主控电路、所述数据存储芯片以及所述无线通讯模组集成在同一PCB板上。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中央控制电路还包括：电源管理电路；所述电源管理电路，用于为所述中央控制电路供电。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述球体为一体成型结构；所述球体的下部为抛物线型，所述球体中部为圆柱形，所述球体的上部为...

【专利技术属性】
技术研发人员：石庆兰，陈英义，李道亮，陈麓阳，范增浩，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：