CN108680721A - 一种手持式水质多参数监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手持式水质多参数监测系统，属于废水监测技术领域。包括检测探头组、驱动模块和手持终端，驱动模块包括该模块的控制开关、用于和检测探头连接的防水接头底座组、可充电电池、电源控制电路、电量指示灯、串口转换电路和数据指示灯，驱动模块为各检测探头供电并发送和接收指令，驱动模块和检测探头组通过有线方式传输数据和指令，驱动模块和手持终端通过无线方式传输数据和指令。本发明结构紧凑、稳定性强、快速搭建、符合互联网需求。
Description
技术领域
本发明属于废水监测技术领域，涉及一种手持式水质多参数监测系统。
背景技术
随着我国生态文明建设的进行，环境监管体系日益完善，水质监测领域已爆发出更加复杂的需求。例如：对污水、废水排放源进行排查；对城市雨污管网进行监管；对河湖水进行应急监测等等。这些需求均要求监测设备具有较强的可移动性、快速响应能力，且在简单易用的同时保证监测数据的高质量输出，并能在复杂水体条件下保证稳定性。
目前的水质监测设备和平台体系分为在线监测和离线监测两个发展方向，然而前者缺少便携性，耗电量大，操作、安装均不方便；后者缺少系统性，数据传输、质量控制、抗干扰等能力不佳。二者都无法满足新兴的监测需求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑、稳定性强、快速搭建、符合互联网需求的监测系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种手持式水质多参数监测系统，包括检测探头组、驱动模块和手持终端，驱动模块包括该模块的控制开关、用于和检测探头连接的防水接头底座组、可充电电池、电源控制电路、电量指示灯、串口转换电路和数据指示灯，驱动模块为各检测探头供电并发送和接收指令，驱动模块和检测探头组通过有线方式传输数据和指令，驱动模块和手持终端通过无线方式传输数据和指令。
可充电电池是驱动模块和检测探头组的供电电源，使之满足野外工作的需求。电源控制电路对电池的充放电功能进行调节，提高电池的稳定性和使用寿命；同时，提供不同的电压输出，以满足串口转换模块和各指示灯的工作需求。可充电电池的电量通过电量指示灯直观显示，并指示充电过程。串口转换电路提供检测探头组和手持终端的信号传输功能。数据指示灯指示串口转换模块的工作状态，包括其是否在待机状态、是否与探头连接、是否与手持终端连接等等。手持终端运行安卓、IOS或Windows等通用系统，通过软件配置，为用户提供探头指令控制、数据采集、显示、保存、分析以及上传的网络平台等功能，并可进行灵活的软件开发，以实现不同的检测业务需求。
进一步地，检测探头组采用在线监测级别的水质检测探头组，可配置各种应用快速传感原理设计的传感器，可检测COD、氨氮、pH、溶解氧、电导率、浊度等指标。
进一步地，驱动模块和手持终端通过蓝牙或wifi传输数据和指令。
一种单人工作背包，背包内安置有本发明的手持式水质多参数监测系统。该背包为检测探头组、驱动模块和手持终端配置了专门的空间，检测探头组和驱动模块始终保持连接状态。使用该背包时，可使在不同的检测点位之间转移时无需断开，检测时只要将探头置入水样即可，大大简化检测过程。
一种无人船，无人船安置有本发明的手持式水质多参数监测系统的检测探头组和驱动模块，用户在岸边通过手持终端发送控制指令并采集数据。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明所用探头均为可用于在线水质监测站的免维护探头，相比于目前的常见的便携式检测探头具有更高的稳定性，同时由于其免维护特性能够提高检测效率。2、手持终端开发的集成方案使检测设备便携度提高，简单易用，并在互联网高度发达的现今社会具有更高效的上传数据、质量控制、终端移植的能力。3、基于串口-无线转换的信号传输方案使手持终端和驱动模块得以在物理上分离，提高了驱动模块及探头与终端适配的通用性，提高了检测装置的灵活性。4、驱动模块集成电池供电，使本发明能够在现场或野外无外接电源条件下作业。5、驱动模块适配多种快速检测探头，并提供多个探头接口，使本发明具有移动监测平台的功能，避免反复插拔的繁琐操作与时间耗费，实现一次布置，移动检测。6、通过专门设计的背包能进一步提升本发明的高效性，该发明同时适合快速检测设备在无人船上的应用。
附图说明
图1是本发明的系统组成图。
图2是单人工作背包结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括便携式原位检测探头组10、驱动模块20、手持终端30。传感探头组10可配置各种应用快速传感原理设计的传感器，可检测COD、氨氮、pH、溶解氧、电导率、浊度等指标。驱动模块20包括开关21、防水接头底座组22、可充电电池23、电源控制电路24、电量指示灯25、串口转换电路26和数据指示灯27。手持终端30为安装有专用控制软件，且具有蓝牙和wifi功能，自带电源。
如图1，供电方面，检测探头组10和驱动模块20所有的耗电均由可充电电池24提供。检测探头组10的供电线通过与防水接头底座组22的对接，从而接入可充电电池23的12V输出端。电源控制电路24的供电输入为可充电电池23，该电路实现12V到5V的转换，以5V输出至串口转换电路26。当开关21打开时，可充电电池24对外供电，电量显示灯25指示剩余电量百分比，数据指示灯27指示当前驱动模块20的启动状态及其和检测探头组10及手持终端30的连接状态。
如图1，信号方面，检测探头组10通过防水接头与串口转换电路26进行有线串口通讯，串口转换电路26实现串口有线通讯和无线通讯信号之间的相互转换，通过wifi或蓝牙与手持终端30连接，手持终端30实现用户控制和数据收发。
在一个优选的实施例中，还包括一套单人工作背包40。如图2，该工作背包包含放置检测探头组10、驱动模块20和手持终端30的区域。工作时，可使检测探头组10和驱动模块20连接后装入其中，需要使用时只要将探头取出即可快速测量。
在一个优选的实施例中，还可以将检测探头组10和驱动模块20固定在无人船上。当无人船在水中巡测时，可用手持终端30实现控制。
本发明的使用方法及工作过程如下：
(一)布置过程
连接检测探头组10和驱动模块20的各防水接头底座22，打开开关21，电源控制电路23被唤醒，电量指示灯25点亮，串口转换电路26加电，数据信号指示灯27红灯电量表示其电源接通，稍等数秒后绿灯亮表示串口转换电路26启动完毕。打开手持终端30，通过搜索wifi或蓝牙连接驱动模块20，然后打开手持终端30上的专用监测软件，即可通过对软件界面的操作，对各探头进行控制。
(二)检测过程
布置完毕后，将本发明的探头组10传感端浸没于待测水样中。在手持终端30中应用定制化的软件完成数据采集、显示、存储、分析、上传等功能。
(三)充电过程
当打开开关21后，电量指示灯25不亮时，驱动模块需要充电。充电时将开关21切换至断开状态，并断开检测探头组和驱动模块的连接。未充满时电量指示灯23闪烁，充满后常亮。
Claims (5)
1.一种手持式水质多参数监测系统，其特征在于，包括检测探头组、驱动模块和手持终端，驱动模块包括该模块的控制开关、用于和检测探头连接的防水接头底座组、可充电电池、电源控制电路、电量指示灯、串口转换电路和数据指示灯，驱动模块为各检测探头供电并发送和接收指令，驱动模块和检测探头组通过有线方式传输数据和指令，驱动模块和手持终端通过无线方式传输数据和指令。
2.根据权利要求1所述的手持式水质多参数监测系统，其特征在于，检测探头组采用在线监测级别的水质检测探头组。
3.根据权利要求1所述的手持式水质多参数监测系统，其特征在于，驱动模块和手持终端通过蓝牙或wifi传输数据和指令。
4.一种单人工作背包，其特征在于，背包内安置有权利要求1-3任一权利要求所述的手持式水质多参数监测系统，背包为检测探头组、驱动模块和手持终端配置了专门的空间，检测探头组和驱动模块始终保持连接状态。
5.一种无人船，其特征在于，无人船安置有权利要求1-3任一权利要求所述的手持式水质多参数监测系统的检测探头组和驱动模块，用户在岸边通过手持终端发送控制指令并采集数据。
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