CN105699617A - 一种基于物联网的水质监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的水质监测系统，包括智能通讯终端和若干水质检测设备，所述水质检测设备与智能通讯终端无线连接，所述水质检测设备包括底座、设置在底座上方的发电机构、设置在底部下方的移动机构和水质检测机构，该基于物联网的水质监测系统通过第二驱动电机能够控制第三驱动电机的转向，第三驱动电机驱动扇叶的转动，从而提高了水质检测设备移动能力，从而实现了对该区域的全方位的监控；同时，通过第一驱动电机实时控制太阳能板的角度，进行高效率发电，提高了设备的可持续工作能力；不仅如此，在水质监测电路中，集成电路的型号为NE555，其具有性能稳定，价格便宜的特点，从而提高了其实用价值。

Description

一种基于物联网的水质监测系统
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的水质监测系统。
背景技术
随着现代社会发展的加快，各种污染问题也不断出现，废气污染、固体废物污染、废水污染，都给人们的生活带来了很大的影响，降低了人们的生活质量，从而人们开始对于环境污染问题越来越重视。
在现在的水质监测系统中，都是采用水质检测设备进行定点监测，虽然能够实现对该地点的水质监测，但是对于该水域的水域监测能力一般，从而降低了其可靠性，而且这些设备都是需要通过经常对其更换电池保证其持续工作，这样大大降低了设备的实用性；不仅如此，现在的水质检测设备中的电路普遍结构复杂，从而导致造价不高，影响了设备的市场竞争力，从而降低了其推广价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术监测区域固定、无法自动供电且生产成本高的不足，提供一种基于物联网的水质监测系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的水质监测系统，包括智能通讯终端和若干水质检测设备，所述水质检测设备与智能通讯终端无线连接，所述水质检测设备包括底座、设置在底座上方的发电机构、设置在底部下方的移动机构和水质检测机构；
所述发电机构包括支柱、设置在支柱顶端的角度调节机构和太阳能板，所述支柱通过角度调节机构与太阳能板传动连接，所述角度调节机构包括设置在支柱顶端的第一驱动电机、第一驱动轴和连接杆，所述第一驱动电机通过第一驱动轴与连接杆传动连接，所述连接杆固定在太阳能板上；
所述移动机构包括竖直向下设置的第二驱动电机、第二驱动轴、第三驱动电机和扇叶，所述第二驱动电机通过第二驱动轴与第三驱动电机传动连接，所述第三驱动电机与扇叶传动连接；
所述底座内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括水质监测模块和无线通讯模块，所述水质检测机构与水质监测模块电连接，所述水质监测模块包括水质监测电路，所述水质监测电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、水质传感器和运算放大器，所述集成电路的型号为NE555，所述集成电路的电源端和重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路的放电端通过第一电阻外接9V直流电压电源，所述集成电路的放电端通过第二电阻与集成电路的阀值端连接，所述集成电路的触发点端与阀值端连接，所述集成电路的触发点端通过第一电容接地，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的输出端通过第三电阻接地，所述第三电阻为可调电阻，所述第三电阻的可调端与水质传感器的一端连接，所述水质传感器的另一端通过第二电容与运算放大器的反相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端通过第四电阻与运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的同相输入端接地，所述水质传感器的接地端接地。
作为优选，LM324具有性价比高的特点，从而提高了该系统的实用价值，所述运算放大器的型号为LM324。
作为优选，为了提高水质监测的温度抗干扰能力，所述第一电容和第二电容的温漂系数均为2.5％ppm。
作为优选，利用伺服电机控制精度高的特点，从而提高了设备角度调节的精度，所述第一驱动电机和第二驱动电机均为伺服电机。
作为优选，直流电机具有驱动能力强的特点，从而提高了设备的移动能力，所述第三驱动电机为直流电机。
作为优选，为了提高设备可持续工作能力，所述底座内设有蓄电池，所述蓄电池与发电机构电连接。
作为优选，所述无线通讯模块通过GPRS传输无线信号。
本发明的有益效果是，该基于物联网的水质监测系统通过智能通讯终端对各个水质检测设备进行无线监控，从而实现了对该区域的监控；通过第二驱动电机能够控制第三驱动电机的转向，第三驱动电机驱动扇叶的转动，从而提高了水质检测设备移动能力，从而实现了对该区域的全方位的监控；同时，通过第一驱动电机实时控制太阳能板的角度，进行高效率发电，提高了设备的可持续工作能力；不仅如此，在水质监测电路中，集成电路的型号为NE555，其具有性能稳定，价格便宜的特点，从而提高了其实用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的水质监测系统的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的水质监测系统的水质检测设备的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的水质监测系统的水质监测电路的电路原理图；
图中：1.水质检测设备，2.智能通讯终端，3.太阳能板，4.连接杆，5.第一驱动轴，6.第一驱动电机，7.支柱，8.底座，9.第二驱动轴，10.第三驱动电机，11.扇叶，12.第二驱动电机，13.水质检测机构，U1.集成电路，U2.运算放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，P1.水质传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种基于物联网的水质监测系统，包括智能通讯终端2和若干水质检测设备1，所述水质检测设备1与智能通讯终端2无线连接，所述水质检测设备1包括底座8、设置在底座8上方的发电机构、设置在底部8下方的移动机构和水质检测机构13；
所述发电机构包括支柱7、设置在支柱7顶端的角度调节机构和太阳能板3，所述支柱7通过角度调节机构与太阳能板3传动连接，所述角度调节机构包括设置在支柱7顶端的第一驱动电机6、第一驱动轴5和连接杆4，所述第一驱动电机6通过第一驱动轴5与连接杆4传动连接，所述连接杆4固定在太阳能板3上；
所述移动机构包括竖直向下设置的第二驱动电机12、第二驱动轴9、第三驱动电机10和扇叶11，所述第二驱动电机12通过第二驱动轴9与第三驱动电机10传动连接，所述第三驱动电机10与扇叶11传动连接；
所述底座8内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括水质监测模块和无线通讯模块，所述水质检测机构13与水质监测模块电连接，所述水质监测模块包括水质监测电路，所述水质监测电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、水质传感器P1和运算放大器U2，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的电源端和重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路U1的放电端通过第一电阻R1外接9V直流电压电源，所述集成电路U1的放电端通过第二电阻R2与集成电路U1的阀值端连接，所述集成电路U1的触发点端与阀值端连接，所述集成电路U1的触发点端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的输出端通过第三电阻R3接地，所述第三电阻R3为可调电阻，所述第三电阻R3的可调端与水质传感器P1的一端连接，所述水质传感器P1的另一端通过第二电容C2与运算放大器U2的反相输入端连接，所述运算放大器U2的反相输入端通过第四电阻R4与运算放大器U2的输出端连接，所述运算放大器U2的同相输入端接地，所述水质传感器P1的接地端接地。
作为优选，LM324具有性价比高的特点，从而提高了该系统的实用价值，所述运算放大器U2的型号为LM324。
作为优选，为了提高水质监测的温度抗干扰能力，所述第一电容C1和第二电容C2的温漂系数均为2.5％ppm。
作为优选，利用伺服电机控制精度高的特点，从而提高了设备角度调节的精度，所述第一驱动电机6和第二驱动电机12均为伺服电机。
作为优选，直流电机具有驱动能力强的特点，从而提高了设备的移动能力，所述第三驱动电机10为直流电机。
作为优选，为了提高设备可持续工作能力，所述底座8内设有蓄电池，所述蓄电池与发电机构电连接。
作为优选，所述无线通讯模块通过GPRS传输无线信号。
该基于物联网的水质监测系统中，通过智能通讯终端2对各个水质检测设备1进行无线监控，从而实现了对该区域的监控；为了进一步提高水质检测设备1的监测灵活性，通过第二驱动电机12能够控制第三驱动电机10的转向，同时通过第三驱动电机10驱动扇叶11的转动，从而保证水质检测设备1能够自动移动，从而实现了对该区域的全方位的监控；为了提高水质检测设备的可持续工作能力，通过太阳能板3能够进行太阳能发电，同时通过第一驱动电机6根据太阳的角度来实时控制太阳能板3的角度，从而提高了发电效率，进一步提高了设备的可持续工作能力；其中，在水质监测电路中，集成电路U1的型号为NE555，其具有性能稳定，价格便宜的特点，从而提高了其实用价值，不仅如此，通过运算放大器U2对检测信号进行放大，从而提高了该设备检测的可靠性，提高了系统的可靠性。
与现有技术相比，该基于物联网的水质监测系统通过智能通讯终端2对各个水质检测设备1进行无线监控，从而实现了对该区域的监控；通过第二驱动电机12能够控制第三驱动电机10的转向，第三驱动电机10驱动扇叶11的转动，从而提高了水质检测设备1移动能力，从而实现了对该区域的全方位的监控；同时，通过第一驱动电机6实时控制太阳能板3的角度，进行高效率发电，提高了设备的可持续工作能力；不仅如此，在水质监测电路中，集成电路U1的型号为NE555，其具有性能稳定，价格便宜的特点，从而提高了其实用价值。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的水质监测系统，其特征在于，包括智能通讯终端(2)和若干水质检测设备(1)，所述水质检测设备(1)与智能通讯终端(2)无线连接，所述水质检测设备(1)包括底座(8)、设置在底座(8)上方的发电机构、设置在底部(8)下方的移动机构和水质检测机构(13)；
所述发电机构包括支柱(7)、设置在支柱(7)顶端的角度调节机构和太阳能板(3)，所述支柱(7)通过角度调节机构与太阳能板(3)传动连接，所述角度调节机构包括设置在支柱(7)顶端的第一驱动电机(6)、第一驱动轴(5)和连接杆(4)，所述第一驱动电机(6)通过第一驱动轴(5)与连接杆(4)传动连接，所述连接杆(4)固定在太阳能板(3)上；
所述移动机构包括竖直向下设置的第二驱动电机(12)、第二驱动轴(9)、第三驱动电机(10)和扇叶(11)，所述第二驱动电机(12)通过第二驱动轴(9)与第三驱动电机(10)传动连接，所述第三驱动电机(10)与扇叶(11)传动连接；
所述底座(8)内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括水质监测模块和无线通讯模块，所述水质检测机构(13)与水质监测模块电连接，所述水质监测模块包括水质监测电路，所述水质监测电路包括集成电路(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、水质传感器(P1)和运算放大器(U2)，所述集成电路(U1)的型号为NE555，所述集成电路(U1)的电源端和重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路(U1)的放电端通过第一电阻(R1)外接9V直流电压电源，所述集成电路(U1)的放电端通过第二电阻(R2)与集成电路(U1)的阀值端连接，所述集成电路(U1)的触发点端与阀值端连接，所述集成电路(U1)的触发点端通过第一电容(C1)接地，所述集成电路(U1)的接地端接地，所述集成电路(U1)的输出端通过第三电阻(R3)接地，所述第三电阻(R3)为可调电阻，所述第三电阻(R3)的可调端与水质传感器(P1)的一端连接，所述水质传感器(P1)的另一端通过第二电容(C2)与运算放大器(U2)的反相输入端连接，所述运算放大器(U2)的反相输入端通过第四电阻(R4)与运算放大器(U2)的输出端连接，所述运算放大器(U2)的同相输入端接地，所述水质传感器(P1)的接地端接地。
2.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述运算放大器(U2)的型号为LM324。
3.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)的温漂系数均为2.5％ppm。
4.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述第一驱动电机(6)和第二驱动电机(12)均为伺服电机。
5.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述第三驱动电机(10)为直流电机。
6.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述底座(8)内设有蓄电池，所述蓄电池与发电机构电连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的水质监测系统，其特征在于，所述无线通讯模块通过GPRS传输无线信号。
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