CN111351915A - 一种水环境监测系统及质控分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水环境监测系统及质控分析方法，包括中央处理器和监测单元、承载设备以及分析单元，所述中央处理器和监测单元之间通过无线传输模块进行传输的，所述中央处理器的输出端通过导线分别与分析单元和远程操控模块以及显示单元的输入端电性连接。本发明涉及水环境监测技术领域，该水环境监测系统及质控分析方法，通过比较模块的输出端通过导线分别与动态图表生成模块和语音预警模块电性连接，当对水质进行监测时，可以根据不同的时间和气象的变化，对水质数据的阈值进行更新，能够监测出各种时间和气象下的水质数据情况，同时将监测的数据以动态图表的形式展示出来，能够使工作人员更加直观的观察数据。
Description
技术领域
本发明涉及水环境监测技术领域，具体为一种水环境监测系统及质控分析方法。
背景技术
水是人们赖以生存的基础，是全球重要的自然资源。随着水污染的日益严重，大量有机物及重金属物质通过不同的方式进入到水源中，饮水源遭遇到严重污染，随着社会的发展，人们开始越来越重视我们所赖以生存的环境，而水环境监测作为环境保护的“耳目”，是环境执法监督的重要技术手段，承担着为环境决策和管理提供技术支持与服务的重要职能，水质监测是环境监测的一种，是指监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。
但是目前在对水环境进行监测时，对于监测的数据不够直观，而不同气象环境和时间都会对水环境造成一定的影响，从而使监测的结果不够准确，没有对此进行相应的改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水环境监测系统及质控分析方法，解决了监测的数据不够直观，而不同气象环境和时间都会对水环境造成一定的影响，从而使监测的结果不够准确的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水环境监测系统，包括中央处理器和监测单元、承载设备以及分析单元，所述中央处理器和监测单元之间通过无线传输模块进行传输的，所述监测单元的设备是固定安装于承载设备上，所述中央处理器的输出端通过导线分别与分析单元和远程操控模块以及显示单元的输入端电性连接，所述远程操控模块与承载设备之间通过信号传输模块进行传输连接的，所述中央处理器的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接。
所述分析单元包括有阈值更新模块，所述阈值更新模块的输入端分别通过导线与气象生成模块和时间模块的输出端电性连接，且阈值更新模块的输出端通过导线与数据储存模块的输入端电性连接，所述数据储存模块的输出端通过导线与比较模块的输入端相连接，所述比较模块的输出端通过导线分别与动态图表生成模块和语音预警模块电性连接。
所述承载设备包括有浮板，所述浮板的下表面设置有壳体，所述壳体的下表面固定安装有电机，所述电机的一端设置有螺旋桨，所述壳体的内部下表面放置有电池，所述电池的上表面设置有单片机。
优选的，所述中央处理器与GPS定位模块之间通过定位发送模块进行传输连接的。
优选的，所述监测单元包括有数据采集模块和水质监测仪，所述数据采集模块的输入端通过导线与水质监测仪的输出端电性连接。
优选的，所述阈值更新模块的数值为水质正常数据的最大值和最小值。
优选的，所述显示单元包括有显示屏和储存器、微型处理器以及A/D转换器，所述显示屏和储存器的输入端均通过导线与微型处理器的输出端电性连接，所述微型处理器的输入端通过导线与A/D转换器的输出端电性连接。
优选的，所述浮板的浮力大于设备的重力。
优选的，所述电机和单片机均通过导线与电池电性连接，所述电池为充电式的。
优选的，一种水环境监测系统，其质控分析方法包括以下步骤：
S1:将监测单元中的数据采集模块和水质监测仪的设备固定在浮板上，将其放入到水中，之后通过信号传输模块的传输，用远程操控模块对电机进行操控，单片机会使电机工作，电机带动螺旋桨转动，使浮板带动设备在水中移动，接着通过GPS定位模块进行定位，将定位的信息通过定位发送模块发送到显示单元上的显示屏中，然后工作人员根据定位信息远程操控承载设备，使浮板上的设备到达指定的区域；
S2：浮板上的设备达到指定区域时，水质监测仪对水质进行监测，然后数据采集模块对水质监测仪监测的结果进行采集，之后通过无线传输模块将信息传递给中央处理器，中央处理器将信息传递给分析单元；
S3：分析单元中的阈值更新模块根据气象生成模块和时间模块的变化，对水质的正常数据进行更新，更新后将其储存到数据储存模块中，然后比较模块将采集的数据和更新的数据进行比较分析，将分析的结果传输到动态图表生成模块上，动态图表生成模块会以动态图表形式展示出来，使工作人员更加直观的观察水质监测情况，若水质监测的数据在阈值更新模块的数值以外时，比较模块就会将信息传递给语音预警模块，语音预警模块会发出语音警报来提醒工作人员。
有益效果
本发明提供了一种水环境监测系统及质控分析方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该水环境监测系统及质控分析方法，通过分析单元包括有阈值更新模块，阈值更新模块的输入端分别通过导线与气象生成模块和时间模块的输出端电性连接，且阈值更新模块的输出端通过导线与数据储存模块的输入端电性连接，数据储存模块的输出端通过导线与比较模块的输入端相连接，比较模块的输出端通过导线分别与动态图表生成模块和语音预警模块电性连接，当对水质进行监测时，可以根据不同的时间和气象的变化，对水质数据的阈值进行更新，能够监测出各种时间和气象下的水质数据情况，同时将监测的数据以动态图表的形式展示出来，能够使工作人员更加直观的观察数据，以便于工作人员能够做出相应的措施。
(2)、该水环境监测系统及质控分析方法，通过承载设备包括有浮板，浮板的下表面设置有壳体，壳体的下表面固定安装有电机，电机的一端设置有螺旋桨，壳体的内部下表面放置有电池，电池的上表面设置有单片机，可以将监测的设备放在承载设备上，然后可以远程操控该设备，使水质监测仪能够在水中任意的位置进行监测，从而能够提高水质监测的准确性。
附图说明
图1为本发明结构的原理框架图；
图2为本发明监测单元的原理框架图；
图3为本发明分析单元的原理框架图；
图4为本发明显示单元的原理框架图；
图5为本发明承载设备的结构示意图。
图中：1、中央处理器；2、监测单元；21、数据采集模块；22、水质监测仪；3、承载设备；31、浮板；32、壳体；33、电机；34、螺旋桨；35、电池；36、单片机；4、分析单元；41、阈值更新模块；42、气象生成模块；43、时间模块；44、数据储存模块；45、比较模块；46、动态图表生成模块；47、语音预警模块；5、无线传输模块；6、远程操控模块；7、信号传输模块；8、显示单元；81、显示屏；82、储存器；83、微型处理器；84、A/D转换器；9、电源模块；10、GPS定位模块；11、定位发送模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种水环境监测系统，包括中央处理器1和监测单元2、承载设备3以及分析单元4，中央处理器1和监测单元2之间通过无线传输模块5进行传输的，监测单元2的设备是固定安装于承载设备3上，中央处理器1的输出端通过导线分别与分析单元4和远程操控模块6以及显示单元8的输入端电性连接，远程操控模块6与承载设备3之间通过信号传输模块7进行传输连接的，中央处理器1的输入端通过导线与电源模块9的输出端电性连接。
分析单元4包括有阈值更新模块41，阈值更新模块41的输入端分别通过导线与气象生成模块42和时间模块43的输出端电性连接，且阈值更新模块41的输出端通过导线与数据储存模块44的输入端电性连接，数据储存模块44的输出端通过导线与比较模块45的输入端相连接，比较模块45的输出端通过导线分别与动态图表生成模块46和语音预警模块47电性连接。
承载设备3包括有浮板31，浮板31的下表面设置有壳体32，壳体32的下表面固定安装有电机33，电机33的一端设置有螺旋桨34，壳体32的内部下表面放置有电池35，电池35的上表面设置有单片机36。
请参阅图1，中央处理器1与GPS定位模块10之间通过定位发送模块11进行传输连接的，GPS定位模块10能够对监测的位置进行定位，之后通过定位发送模块11将定位信息传输到中央处理器1上。
请参阅图2，监测单元2包括有数据采集模块21和水质监测仪22，数据采集模块21的输入端通过导线与水质监测仪22的输出端电性连接，水质监测仪22会对水质进行监测，然后数据采集模块21对监测的数据进行采集。
请参阅图3，阈值更新模块41的数值为水质正常数据的最大值和最小值，若监测的数据在最大值和最小值的范围内时，水质环境为正常状态，否则为异常状态。
请参阅图4，显示单元8包括有显示屏81和储存器82、微型处理器83以及A/D转换器84，显示屏81和储存器82的输入端均通过导线与微型处理器83的输出端电性连接，微型处理器83的输入端通过导线与A/D转换器84的输出端电性连接，A/D转换器84会将模拟信号转换为数字信号，然后将信息传递给微型处理器83，微型处理器83使数字信号在显示屏81上显示出来，储存器82可以对数字信息进行储存。
请参阅图5，浮板31的浮力大于设备的重力，将设备放置在浮板31上时，防止浮板31发生下沉情况，电机33和单片机36均通过导线与电池35电性连接，电池35为充电式的，远程操控模块6进行操控时，通过信号传输模块7的传输，型号为DIY的单片机36会接收到信号，单片机36使型号为60KTYZ的电机33工作，电机33带动螺旋桨34转动，进而可以带动浮板31上的设备进行移动，使水质监测仪22对水中不同的位置进行监测。
进一步，一种水环境监测系统，其质控分析方法包括以下步骤：
S1:将监测单元2中的数据采集模块21和水质监测仪22的设备固定在浮板31上，将其放入到水中，之后通过信号传输模块7的传输，用远程操控模块6对电机33进行操控，单片机36会使电机33工作，电机33带动螺旋桨34转动，使浮板31带动设备在水中移动，接着通过GPS定位模块10进行定位，将定位的信息通过定位发送模块11发送到显示单元8上的显示屏81中，然后工作人员根据定位信息远程操控承载设备3，使浮板31上的设备到达指定的区域；
S2：浮板31上的设备达到指定区域时，水质监测仪22对水质进行监测，然后数据采集模块21对水质监测仪22监测的结果进行采集，之后通过无线传输模块5将信息传递给中央处理器1，中央处理器1将信息传递给分析单元4；
S3：分析单元4中的阈值更新模块41根据气象生成模块42和时间模块43的变化，对水质的正常数据进行更新，更新后将其储存到数据储存模块44中，然后比较模块45将采集的数据和更新的数据进行比较分析，将分析的结果传输到动态图表生成模块46上，动态图表生成模块46会以动态图表形式展示出来，使工作人员更加直观的观察水质监测情况，若水质监测的数据在阈值更新模块41的数值以外时，比较模块45就会将信息传递给语音预警模块47，语音预警模块47会发出语音警报来提醒工作人员。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种水环境监测系统，包括中央处理器(1)和监测单元(2)、承载设备(3)以及分析单元(4)，其特征在于：所述中央处理器(1)和监测单元(2)之间通过无线传输模块(5)进行传输的，所述监测单元(2)的设备是固定安装于承载设备(3)上，所述中央处理器(1)的输出端通过导线分别与分析单元(4)和远程操控模块(6)以及显示单元(8)的输入端电性连接，所述远程操控模块(6)与承载设备(3)之间通过信号传输模块(7)进行传输连接的，所述中央处理器(1)的输入端通过导线与电源模块(9)的输出端电性连接；
所述分析单元(4)包括有阈值更新模块(41)，所述阈值更新模块(41)的输入端分别通过导线与气象生成模块(42)和时间模块(43)的输出端电性连接，且阈值更新模块(41)的输出端通过导线与数据储存模块(44)的输入端电性连接，所述数据储存模块(44)的输出端通过导线与比较模块(45)的输入端相连接，所述比较模块(45)的输出端通过导线分别与动态图表生成模块(46)和语音预警模块(47)电性连接；
所述承载设备(3)包括有浮板(31)，所述浮板(31)的下表面设置有壳体(32)，所述壳体(32)的下表面固定安装有电机(33)，所述电机(33)的一端设置有螺旋桨(34)，所述壳体(32)的内部下表面放置有电池(35)，所述电池(35)的上表面设置有单片机(36)。
2.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述中央处理器(1)与GPS定位模块(10)之间通过定位发送模块(11)进行传输连接的。
3.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述监测单元(2)包括有数据采集模块(21)和水质监测仪(22)，所述数据采集模块(21)的输入端通过导线与水质监测仪(22)的输出端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述阈值更新模块(41)的数值为水质正常数据的最大值和最小值。
5.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述显示单元(8)包括有显示屏(81)和储存器(82)、微型处理器(83)以及A/D转换器(84)，所述显示屏(81)和储存器(82)的输入端均通过导线与微型处理器(83)的输出端电性连接，所述微型处理器(83)的输入端通过导线与A/D转换器(84)的输出端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述浮板(31)的浮力大于设备的重力。
7.根据权利要求1所述的一种水环境监测系统，其特征在于：所述电机(33)和单片机(36)均通过导线与电池(35)电性连接，所述电池(35)为充电式的。
8.一种根据权利要求1～7的任意一项所述的水环境监测系统，其质控分析方法包括以下步骤：
S1:将监测单元(2)中的数据采集模块(21)和水质监测仪(22)的设备固定在浮板(31)上，将其放入到水中，之后通过信号传输模块(7)的传输，用远程操控模块(6)对电机(33)进行操控，单片机(36)会使电机(33)工作，电机(33)带动螺旋桨(34)转动，使浮板(31)带动设备在水中移动，接着通过GPS定位模块(10)进行定位，将定位的信息通过定位发送模块(11)发送到显示单元(8)上的显示屏(81)中，然后工作人员根据定位信息远程操控承载设备(3)，使浮板(31)上的设备到达指定的区域；
S2：浮板(31)上的设备达到指定区域时，水质监测仪(22)对水质进行监测，然后数据采集模块(21)对水质监测仪(22)监测的结果进行采集，之后通过无线传输模块(5)将信息传递给中央处理器(1)，中央处理器(1)将信息传递给分析单元(4)；
S3：分析单元(4)中的阈值更新模块(41)根据气象生成模块(42)和时间模块(43)的变化，对水质的正常数据进行更新，更新后将其储存到数据储存模块(44)中，然后比较模块(45)将采集的数据和更新的数据进行比较分析，将分析的结果传输到动态图表生成模块(46)上，动态图表生成模块(46)会以动态图表形式展示出来，使工作人员更加直观的观察水质监测情况，若水质监测的数据在阈值更新模块(41)的数值以外时，比较模块(45)就会将信息传递给语音预警模块(47)，语音预警模块(47)会发出语音警报来提醒工作人员。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200630 |