CN103630662A - 一种单总线结构的水域监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境监测领域，尤其涉及一种单总线结构的水域监测装置，包括浮球、单片机模块、通讯模块、天线、传感器、单总线、电源线、防水盒和电池，单片机模块、通讯模块和天线在浮球内，天线在通讯模块上，传感器设置在浮球和电池中间，并放置在水体中，单片机模块与通讯模块、传感器和电池之间采用单总线和电源线连接，浮球和防水盒上外接一个防水密封接头，单总线和电源线通过防水密封接头分别接入到浮球和防水盒内，电池作为浮球的锚沉入水底，电池在防水盒内，传感器的数量不止一个，传感器可以根据用户需要通过单总线和电源线安装在水下不同深度，具有结构简单、系统配置灵活多变、使用维护方便、装置小型化、成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于环境监测领域，尤其涉及一种单总线结构的水域监测装置。
背景技术
随着我国经济和工业的快速发展，大量生活污水和工业废水排放入海，水环境污染和破坏日益严重，水环境监测作为水资源管理和水环境污染控制的主要手段之一，正在发挥不可替代的作用。然而我国现有的水域监测装置所面临的现状是水环境自动监测装置难以在恶劣环境使用，供电电源大都是太阳能板供电，体积大，工作的可靠性受环境影响较大，并且避免不了工程上的建设施工，施工比较麻烦，耗时耗力，设备之间的布线施工以及维护不便，导致建设和维护成本较高，仅依靠现有的装置难以做到监测、通信为一体，小型化、简单化、功耗小、操作方便的要求。因此，需要研究和开发成本低、低功耗、高可靠性、可长期连续在恶劣环境下工作，做到全方位、多层次监测水环境变化情况的水域监测系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、使用操作方便、小型化的单总线结构的水域监测装置，其特征在于：包括浮球、单片机模块、通讯模块、天线、传感器、单总线、电源线、防水盒和电池，所述单片机模块、所述通讯模块和所述天线在所述浮球内，所述天线在所述通讯模块上，所述传感器设置在所述浮球和所述电池中间，并放置在水体中，所述单片机模块与所述通讯模块、所述传感器和所述电池之间采用单总线和电源线连接，所述浮球和所述防水盒上外接一个防水密封接头，所述单总线和电源线通过所述防水密封接头分别接入到所述浮球和所述防水盒内，所述电池作为所述浮球的锚沉入水底，所述电池在所述防水盒内。
进一步地，所述传感器的数量不止一个，所述传感器可以根据用户需要通过单总线和电源线安装在水下不同深度。
进一步地，所述传感器包括水压传感器、水温传感器、PH值传感器、电导率传感器、氧化/还原电位传感器、浊度传感器、溶解氧感器、光学溶解氧传感器、总溶解气体传感器、ODO传感器、叶绿素传感器和荧光传感器中的一种或多种。
进一步地，所述电池为锂离子电池，年自放电率小于5%。
进一步地，所述通讯模块为GPRS/CDM、433M/315M、蓝牙、Zigbee无线通讯方式中的一种或几种。
本发明的有益效果为：采用单总线连接的水域监测装置，具有结构简单、系统配置灵活多变、使用维护方便、装置小型化、成本低廉、传感器可以根据用户需要通过单总线和电源线安装在水下不同深度的特点；供电电源采用锂离子电池供电，年自放电率小于5%，保证系统常年稳定工作，并且电池充当浮球的锚沉入水底，既能保证整个装置的供电又能将整个装置固定在某一区域，达到了一物两用的特点，同时也免去了太阳能板受气候影响，导致工作可靠性低的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1对本发明做进一步描述：
图中：1-浮球，2-单片机模块，3-通讯模块，4-天线，5-传感器，6-单总线，10-电源线，7-防水盒，8-电池，9-防水密封接头。
实施例1：
本发明包括浮球1、单片机模块2、通讯模块3、天线4、传感器5、单总线6和电源线10、防水盒7和电池8，单片机模块2、通讯模块3和天线4在浮球1内，天线4在通讯模块3上，传感器5设置在浮球1和电池8中间，并放置在水体中，传感器5的数量不止一个，传感器5可以根据用户需要通过单总线6和电源线10安装在水下不同深度，传感器5包括水压传感器、水温传感器、PH值传感器、电导率传感器、氧化/还原电位传感器、浊度传感器、溶解氧感器、光学溶解氧传感器、总溶解气体传感器、ODO传感器、叶绿素传感器和荧光传感器，单片机模块2与通讯模块3、传感器5和电池8之间采用单总线6和电源线10连接，浮球1和防水盒7上外接一个防水密封接头9，单总线6和电源线10通过防水密封接头9分别接入到浮球1和防水盒7内，电池8在防水盒7内，电池8为锂离子电池，年自放电率小于5%，可以保证系统常年稳定工作，电池8作为浮球1的锚沉入水底，通讯模块3为GPRS/CDM、433M/315M、蓝牙、Zigbee无线通讯方式。
使用时，只需将整个监测装置投入水中，通过锂离子电池供电，传感器5测量水域中不同水下深度的各个参数，单片机模块2通过单总线6和电源线10采集传感器5的测量数据后，传输给通讯模块3，通讯模块3通过无线通讯方式将监测数据传输给远程监控终端。
实施例2：
本发明包括浮球1、单片机模块2、通讯模块3、天线4、传感器5、单总线6和电源线10、防水盒7和电池8，单片机模块2、通讯模块3和天线4在浮球1内，天线4在通讯模块3上，传感器5设置在浮球1和电池8中间，并放置在水体中，传感器5的数量不止一个，传感器5可以根据用户需要通过单总线6和电源线10安装在水下不同深度，传感器5包括水温传感器、PH值传感器、浊度传感器和溶解氧感器，单片机模块2与通讯模块3、传感器5和电池8之间采用单总线6和电源线10连接，浮球1和防水盒7上外接一个防水密封接头9，单总线6和电源线10通过防水密封接头9分别接入到浮球1和防水盒7内，电池8在防水盒7内，电池8为锂离子电池，年自放电率小于5%，可以保证系统常年稳定工作，电池8作为浮球1的锚沉入水底，通讯模块3为GPRS/CDM和Zigbee无线通讯方式。
使用时，只需将整个监测装置投入水中，通过锂离子电池供电，传感器5测量水域中不同水下深度的各个参数，单片机模块2通过单总线6和电源线10采集传感器5的测量数据后，传输给通讯模块3，通讯模块3通过无线通讯方式将监测数据传输给远程监控终端。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：包括浮球、单片机模块、通讯模块、天线、传感器、单总线、电源线、防水盒和电池，所述单片机模块、所述通讯模块和所述天线在所述浮球内，所述天线在所述通讯模块上，所述传感器设置在所述浮球和所述电池中间，并放置在水体中，所述单片机模块与所述通讯模块、所述传感器和所述电池之间采用单总线和电源线连接，所述浮球和所述防水盒上外接一个防水密封接头，所述单总线和电源线通过所述防水密封接头分别接入到所述浮球和所述防水盒内。
2.如权利要求1所述的一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：所述电池作为所述浮球的锚沉入水底，所述电池在所述防水盒内。
3.如权利要求1所述的一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：所述传感器的数量不止一个，所述传感器可以根据用户需要通过单总线和电源线安装在水下不同深度。
4.如权利要求1所述的一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：所述传感器包括水压传感器、水温传感器、PH值传感器、电导率传感器、氧化/还原电位传感器、浊度传感器、溶解氧感器、光学溶解氧传感器、总溶解气体传感器、ODO传感器、叶绿素传感器和荧光传感器中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：所述电池为锂离子电池，年自放电率小于5%。
6.如权利要求1所述的一种单总线结构的水域监测装置，其特征在于：所述通讯模块为GPRS/CDM、433M/315M、蓝牙、Zigbee无线通讯方式中的一种或几种。
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