CN105784004A - 一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置 - Google Patents

一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，主要涉及ZigBee技术领域。包括支撑架，所述支撑架的底部设置浮力块，所述支撑架上设置若干个驱动电机，所述驱动电机上设置绕线筒，所述绕线筒上设置吊绳，不同所述绕线筒上的吊绳的长度不同，所述吊绳远离绕线筒的一端设置监测装置，所述监测装置包括与吊绳固定连接的密封壳体，所述密封壳体的顶部设置无线充电接收线圈，所述支撑架上设有与密封壳体相适应的容纳槽，所述容纳槽内设置无线充电发射线圈，所述支撑架上设置控制柜。本发明的有益效果在于：它能够对鱼塘水质进行实时有效的监测，能够对不同水层的水质进行监测，能够降低工作人员的劳动强度。

Description

一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置
技术领域
本发明涉及ZigBee技术领域，具体是一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置。
背景技术
鱼塘水质指标包括水温、PH值和溶氧量等，其直接影响着鱼塘内鱼的生存和生长。目前，在对鱼塘水质进行监测时，通常在对鱼塘水质取样后，在实验室内对取样水质进行检测，取样水质的各项指标在运输过程中常因保存不当而发生变化，易对检测结果造成干扰，无法对鱼塘水质进行实时有效的监测，另外，在对不同水层的水质进行检测时，存在着取样困难的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，它能够对鱼塘水质进行实时有效的监测，能够对不同水层的水质进行监测，能够降低工作人员的劳动强度。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，包括支撑架，所述支撑架的底部设置浮力块，所述支撑架上设置若干个驱动电机，所述驱动电机上设置绕线筒，所述绕线筒与支撑架转动连接，所述绕线筒上设置吊绳，不同所述绕线筒上的吊绳的长度不同，所述吊绳远离绕线筒的一端设置监测装置，所述监测装置包括与吊绳固定连接的密封壳体，所述密封壳体的底部设置锥形增重块，所述密封壳体内设置第一ZigBee模块、内置电池、电池容量检测模块和微处理器，所述电池容量检测模块用于检测内置电池的剩余电量，所述密封壳体上设置溶解氧传感器探头、温度传感器探头和PH值传感器探头，所述第一ZigBee模块、电池容量检测模块、溶解氧传感器探头、温度传感器探头、PH值传感器探头均与微处理器信号连接，所述第一ZigBee模块、微处理器、溶解氧传感器探头、温度传感器探头、PH值传感器探头均与电源模块电连接，所述密封壳体的顶部设置无线充电接收线圈，所述无线充电接收线圈通过桥式整流模块与内置电池连接，所述支撑架上设有与密封壳体相适应的容纳槽，所述容纳槽内设置无线充电发射线圈，所述容纳槽上设置锁定装置，所述锁定装置包括与容纳槽固定连接的支撑筒，所述支撑筒远离容纳槽的一端设置电磁铁，所述电磁铁上设置继电器，所述支撑筒内设置连接杆，所述连接杆上设置挡块和弹簧，所述弹簧的一端与电磁铁接触，且另一端与挡块接触，所述连接杆远离电磁铁的一端设置楔形块，所述密封壳体上设有与楔形块相适应的卡块，所述支撑筒内设有与连接杆相适应的挡块，所述支撑架上设置控制柜，所述控制柜内设置第二ZigBee模块、单片机控制器、GSM模块、蓄电池和蓄电池容量检测模块，所述蓄电池容量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量，所述第二ZigBee模块与第一ZigBee模块信号连接，所述第二ZigBee模块、GSM模块、蓄电池容量检测模块、驱动电机、继电器均与单片机控制器信号连接，所述驱动电机、电磁铁、第二ZigBee模块、GSM模块均与蓄电池电连接，所述蓄电池通过逆变器与无线充电发射线圈连接。
所述支撑架上设有四个挂钩，所述挂钩上设置牵引绳。
所述支撑架上设置太阳能电池板。
所述支撑架上设置驱虫灯。
所述支撑架上设置报警灯。
所述电磁铁上设置电磁屏蔽壳。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的支撑架的底部设置浮力块，浮力块能够使本发明漂浮在水面上，能够将本发明固定在鱼塘的任意位置，能够便于对鱼塘水质的监测。
2、本发明的不同绕线筒上的吊绳的长度不同，所述吊绳远离绕线筒的一端设置监测装置，监测装置放入水下，能够对鱼塘水质进行监测，吊绳的长度不同使得监测装置放入水下的深度不同，能够对不同水层的水质进行监测，能够降低工作人员的劳动强度。
3、本发明的密封壳体的底部设置锥形增重块，能够便于将检测装置下放到水下，密封壳体能够有效防水，能够保护密封壳体内的元器件。
4、本发明的溶解氧传感器探头能够检测鱼塘内水质的溶氧量，温度传感器探头能够检测水质的温度，PH值传感器探头能够检测水质的PH值，监测数据由第一ZigBee模块传输，第二ZigBee模块能够接受监测数据，通过GSM模块将监测数据发送给工作人员，能够对鱼塘水质进行实时有效的监测。
5、本发明的电池容量检测模块用于检测内置电池的剩余电量，能够在内置电池的剩余电量较低时，由微处理器控制第一ZigBee模块发送信号到第二ZigBee模块，由单片机控制器控制驱动电机转动，将密封壳体提升到容纳槽内，由无线充电发射线圈与无线充电接收线圈相配合进行无线充电，能够保证本发明的长时间使用。
6、本发明的容纳槽上设置锁定装置，能够在密封壳体提升到容纳槽内时，由楔形块与卡块相配合将密封壳体固定，能够便于进行无线充电，继电器能够控制电磁铁的吸合，能够在充电完毕后，将楔形块收入支撑筒内，能够便于检测装置放入水中。
7、本发明的蓄电池容量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量，能够在蓄电池的剩余电量过低时，由单片机控制器控制GSM模块发出报警信号，能够保证及时充电。
8、所述支撑架上设有四个挂钩，所述挂钩上设置牵引绳，能够便于本发明的移动与固定。
9、所述支撑架上设置太阳能电池板，能够有效利用太阳能，能够降低本发明的运行成本。
10、所述支撑架上设置驱虫灯，能够驱赶蚊虫，能够避免蚊虫对本发明的元器件造成破坏。
11、所述支撑架上设置报警灯，能够在夜间提供报警指示，能够避免本发明在夜间被误伤。
12、所述电磁铁上设置电磁屏蔽壳，能够减少电磁干扰，能够提高本发明的检测精度。
附图说明
附图1是实施例中本发明的结构示意图；
附图2是实施例中密封壳体的结构示意图；
附图3是实施例中容纳槽的结构示意图；
附图4是实施例中本发明的结构原理框图。
附图中标号：1、支撑架；2、浮力块；3、驱动电机；4、绕线筒；5、吊绳；6、密封壳体；7、锥形增重块；8、溶解氧传感器探头；9、温度传感器探头；10、PH值传感器探头；11、无线充电接收线圈；12、容纳槽；13、无线充电发射线圈；14、支撑筒；15、电磁铁；16、连接杆；17、挡块；18、弹簧；19、楔形块；20、卡块；21、挡块；22、控制柜；23、挂钩；24、牵引绳；25、太阳能电池板；26、驱虫灯；27、报警灯；28、电磁屏蔽壳。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本发明所述是一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，包括支撑架1，所述支撑架1的底部设置浮力块2，浮力块能够使本发明漂浮在水面上，能够将本发明固定在鱼塘的任意位置，能够便于对鱼塘水质的监测。所述支撑架1上设置若干个驱动电机3，所述驱动电机3上设置绕线筒4，所述绕线筒4与支撑架1转动连接，所述绕线筒4上设置吊绳5，不同所述绕线筒4上的吊绳5的长度不同，所述吊绳5远离绕线筒4的一端设置监测装置，监测装置放入水下，能够对鱼塘水质进行监测，吊绳的长度不同使得监测装置放入水下的深度不同，能够对不同水层的水质进行监测，能够降低工作人员的劳动强度。所述监测装置包括与吊绳5固定连接的密封壳体6，所述密封壳体6的底部设置锥形增重块7，能够便于将检测装置下放到水下，密封壳体能够有效防水，能够保护密封壳体内的元器件。所述密封壳体6内设置第一ZigBee模块、内置电池、电池容量检测模块和微处理器，所述电池容量检测模块用于检测内置电池的剩余电量，能够在内置电池的剩余电量较低时，由微处理器控制第一ZigBee模块发送信号到第二ZigBee模块，由单片机控制器控制驱动电机转动，将密封壳体提升到容纳槽内，由无线充电发射线圈与无线充电接收线圈相配合进行无线充电，能够保证本发明的长时间使用。所述密封壳体6上设置溶解氧传感器探头8、温度传感器探头9和PH值传感器探头10，温度传感器探头能够检测水质的温度，PH值传感器探头能够检测水质的PH值。监测数据由第一ZigBee模块传输，第二ZigBee模块能够接受监测数据，通过GSM模块将监测数据发送给工作人员，能够对鱼塘水质进行实时有效的监测。所述第一ZigBee模块、电池容量检测模块、溶解氧传感器探头8、温度传感器探头9、PH值传感器探头10均与微处理器信号连接。所述第一ZigBee模块、微处理器、溶解氧传感器探头8、温度传感器探头9、PH值传感器探头10均与电源模块电连接。所述密封壳体6的顶部设置无线充电接收线圈11，所述无线充电接收线圈11通过桥式整流模块与内置电池连接，桥式整流模块能够将交流电转换为直流电。所述支撑架1上设有与密封壳体6相适应的容纳槽12，所述容纳槽12内设置无线充电发射线圈13，无线充电发射线圈与无线充电接收线圈相配合能够对内置电池进行无线充电。所述容纳槽12上设置锁定装置，所述锁定装置包括与容纳槽12固定连接的支撑筒14，所述支撑筒14远离容纳槽12的一端设置电磁铁15，所述电磁铁15上设置继电器，继电器能够控制电磁铁的吸合，能够在充电完毕后，将楔形块收入支撑筒内，能够便于检测装置放入水中。所述支撑筒14内设置连接杆16，所述连接杆16上设置挡块17和弹簧18，所述弹簧18的一端与电磁铁15接触，且另一端与挡块17接触。所述连接杆16远离电磁铁15的一端设置楔形块19，所述密封壳体6上设有与楔形块19相适应的卡块20，楔形块与卡块相配合能够将密封壳体固定，能够便于进行无线充电。所述支撑筒14内设有与连接杆16相适应的挡块21。所述支撑架1上设置控制柜22，所述控制柜22内设置第二ZigBee模块、单片机控制器、GSM模块、蓄电池和蓄电池容量检测模块，所述蓄电池容量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量，能够在蓄电池的剩余电量过低时，由单片机控制器控制GSM模块发出报警信号，能够保证及时充电。所述第二ZigBee模块与第一ZigBee模块信号连接，所述第二ZigBee模块、GSM模块、蓄电池容量检测模块、驱动电机、继电器均与单片机控制器信号连接，所述驱动电机、电磁铁15、第二ZigBee模块、GSM模块均与蓄电池电连接，所述蓄电池通过逆变器与无线充电发射线圈连接，逆变器能够将直流电转变为交流电。
为了便于本发明的移动与固定，所述支撑架1上设有四个挂钩23，所述挂钩23上设置牵引绳24，能够便于本发明的移动与固定。
为了降低本发明的运行成本，所述支撑架1上设置太阳能电池板25，能够有效利用太阳能供电，能够降低本发明的运行成本。
为了避免蚊虫对本发明的元器件造成破坏，所述支撑架1上设置驱虫灯26，能够驱赶蚊虫，能够避免蚊虫对本发明的元器件造成破坏。
为了避免本发明在夜间被误伤，所述支撑架1上设置报警灯27，能够在夜间提供报警指示，能够避免本发明在夜间被误伤。
为了提高本发明的检测精度，所述电磁铁15上设置电磁屏蔽壳28，能够减少电磁干扰，能够提高本发明的检测精度。
实施例：本发明所述是一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，包括支撑架，所述支撑架1的底部设置浮力块，浮力块能够使本发明漂浮在水面上，能够将本发明固定在鱼塘的任意位置，能够便于对鱼塘水质的监测。所述支撑架上设有四个挂钩，所述挂钩上设置牵引绳，能够便于本发明的移动与固定。所述支撑架上安装驱虫灯和报警灯，能够驱赶蚊虫，能够避免蚊虫对本发明的元器件造成破坏，能够在夜间提供报警指示，能够避免本发明在夜间被误伤。所述支撑架上设置六个驱动电机，所述驱动电机上设置绕线筒，所述绕线筒与支撑架转动连接。所述绕线筒上设置吊绳，不同所述绕线筒上的吊绳的长度不同，分别为0.5米、1米、1.5米、2米、2.5米、3米。所述吊绳远离绕线筒的一端设置监测装置，监测装置放入水下，能够对鱼塘水质进行监测，吊绳的长度不同使得监测装置放入水下的深度不同，能够对不同水层的水质进行监测，能够降低工作人员的劳动强度。所述监测装置包括与吊绳固定连接的密封壳体，所述密封壳体的底部设置锥形增重块，能够便于将检测装置下放到水下，密封壳体能够有效防水，能够保护密封壳体内的元器件。所述密封壳体内设置第一ZigBee模块、内置电池、电池容量检测模块和微处理器。所述电池容量检测模块用于检测内置电池的剩余电量，能够在内置电池的剩余电量较低时，由微处理器控制第一ZigBee模块发送信号到第二ZigBee模块，由单片机控制器控制驱动电机转动，将密封壳体提升到容纳槽内，由无线充电发射线圈与无线充电接收线圈相配合进行无线充电，能够保证本发明的长时间使用。所述密封壳体上安装溶解氧传感器探头、温度传感器探头和PH值传感器探头，温度传感器探头能够检测水质的温度，PH值传感器探头能够检测水质的PH值。监测数据由第一ZigBee模块传输，第二ZigBee模块能够接受监测数据，通过GSM模块将监测数据发送给工作人员，能够对鱼塘水质进行实时有效的监测。所述第一ZigBee模块、电池容量检测模块、溶解氧传感器探头、温度传感器探头、PH值传感器探头均与微处理器信号连接。所述第一ZigBee模块、微处理器、溶解氧传感器探头、温度传感器探头、PH值传感器探头均与电源模块电连接。所述密封壳体的顶部设置无线充电接收线圈，所述无线充电接收线圈通过桥式整流模块与内置电池连接，桥式整流模块能够将交流电转换为直流电。所述支撑架上设有与密封壳体相适应的容纳槽，所述容纳槽内设置无线充电发射线圈，无线充电发射线圈与无线充电接收线圈相配合能够对内置电池进行无线充电。所述容纳槽上设置锁定装置，所述锁定装置包括与容纳槽固定连接的支撑筒，所述支撑筒远离容纳槽的一端设置电磁铁，所述电磁铁上设置继电器，继电器能够控制电磁铁的吸合，能够在充电完毕后，将楔形块收入支撑筒内，能够便于检测装置放入水中。所述电磁铁上套设电磁屏蔽壳，能够减少电磁干扰，能够提高本发明的检测精度。所述支撑筒内设置连接杆，所述连接杆上设置挡块和弹簧，所述弹簧的一端与电磁铁接触，且另一端与挡块接触。所述连接杆远离电磁铁的一端设置楔形块，所述密封壳体上设有与楔形块相适应的卡块，密封壳体上升能够将楔形块压入支撑筒内，楔形块与卡块相配合能够将密封壳体固定，能够便于进行无线充电。所述支撑筒内设有与连接杆相适应的挡块。所述支撑架上设置控制柜，所述控制柜内设置第二ZigBee模块、单片机控制器、GSM模块、蓄电池和蓄电池容量检测模块，所述蓄电池容量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量，能够在蓄电池的剩余电量过低时，由单片机控制器控制GSM模块发出报警信号，能够保证及时充电。所述第二ZigBee模块与第一ZigBee模块信号连接，所述第二ZigBee模块、GSM模块、蓄电池容量检测模块、驱动电机、继电器均与单片机控制器信号连接，所述驱动电机、电磁铁、第二ZigBee模块、GSM模块均与蓄电池电连接，所述蓄电池通过逆变器与无线充电发射线圈连接，逆变器能够将直流电转变为交流电。所述支撑架上安装太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池连接，能够有效利用太阳能供电，能够降低本发明的运行成本。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：包括支撑架(1)，所述支撑架(1)的底部设置浮力块(2)，所述支撑架(1)上设置若干个驱动电机(3)，所述驱动电机(3)上设置绕线筒(4)，所述绕线筒(4)与支撑架(1)转动连接，所述绕线筒(4)上设置吊绳(5)，不同所述绕线筒(4)上的吊绳(5)的长度不同，所述吊绳(5)远离绕线筒(4)的一端设置监测装置，所述监测装置包括与吊绳(5)固定连接的密封壳体(6)，所述密封壳体(6)的底部设置锥形增重块(7)，所述密封壳体(6)内设置第一ZigBee模块、内置电池、电池容量检测模块和微处理器，所述电池容量检测模块用于检测内置电池的剩余电量，所述密封壳体(6)上设置溶解氧传感器探头(8)、温度传感器探头(9)和PH值传感器探头(10)，所述第一ZigBee模块、电池容量检测模块、溶解氧传感器探头(8)、温度传感器探头(9)、PH值传感器探头(10)均与微处理器信号连接，所述第一ZigBee模块、微处理器、溶解氧传感器探头(8)、温度传感器探头(9)、PH值传感器探头(10)均与电源模块电连接，所述密封壳体(6)的顶部设置无线充电接收线圈(11)，所述无线充电接收线圈(11)通过桥式整流模块与内置电池连接，所述支撑架(1)上设有与密封壳体(6)相适应的容纳槽(12)，所述容纳槽(12)内设置无线充电发射线圈(13)，所述容纳槽(12)上设置锁定装置，所述锁定装置包括与容纳槽(12)固定连接的支撑筒(14)，所述支撑筒(14)远离容纳槽(12)的一端设置电磁铁(15)，所述电磁铁(15)上设置继电器，所述支撑筒(14)内设置连接杆(16)，所述连接杆(16)上设置挡块(17)和弹簧(18)，所述弹簧(18)的一端与电磁铁(15)接触，且另一端与挡块(17)接触，所述连接杆(16)远离电磁铁(15)的一端设置楔形块(19)，所述密封壳体(6)上设有与楔形块(19)相适应的卡块(20)，所述支撑筒(14)内设有与连接杆(16)相适应的挡块(21)，所述支撑架(1)上设置控制柜(22)，所述控制柜(22)内设置第二ZigBee模块、单片机控制器、GSM模块、蓄电池和蓄电池容量检测模块，所述蓄电池容量检测模块用于检测蓄电池的剩余电量，所述第二ZigBee模块与第一ZigBee模块信号连接，所述第二ZigBee模块、GSM模块、蓄电池容量检测模块、驱动电机、继电器均与单片机控制器信号连接，所述驱动电机、电磁铁(15)、第二ZigBee模块、GSM模块均与蓄电池电连接，所述蓄电池通过逆变器与无线充电发射线圈连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：所述支撑架(1)上设有四个挂钩(23)，所述挂钩(23)上设置牵引绳(24)。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：所述支撑架(1)上设置太阳能电池板(25)。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：所述支撑架(1)上设置驱虫灯(26)。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：所述支撑架(1)上设置报警灯(27)。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的鱼塘水质实时监测装置，其特征是：所述电磁铁(15)上设置电磁屏蔽壳(28)。
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