CN111538271A - 一种水环境生态修复系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水环境生态修复系统，包括控制处理中心和操控终端，所述控制处理中心与操控终端实现双向连接，本发明涉及环境工程技术领域。该水环境生态修复系统，通过数据采集模块包括信息接收模块、编程控制系统、传感控制模块、传感监测单元和信息传输模块，信息接收模块的输出端与编程控制系统的输入端连接，利用数据采集模块中设置的传感监测模块对水环境生态中的各个参数进行监测，通过转换模块对传感器监测获取的数据转换成数据信号，并且通过无线传输模块将数据信号发送至控制处理中心中，无需人工进行数据采集记录，实现全天候的水环境生态监测，增加有效地样本数据，保证水环境生态修复研究结果的准确性。

Description

一种水环境生态修复系统
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，具体为一种水环境生态修复系统。
背景技术
环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应，生命起源于水中，水又是一切生物的重要组分，生物体内必须保持足够的水分：在细胞水平要保证生化过程的顺利进行，在整体水平要保证体内物质循环的正常运转，生物体不断地与环境进行水分交换，环境中水的质(盐度)和量是决定生物分布、种的组成和数量以及生活方式的重要因素，生物的出现使地球水循环发生重大变化，土壤及其中的腐殖质大量持水，而蒸腾作用将根系所及范围内的水分直接送回空中，这就大大减少了返回湖海的径流，这使大部水分局限在小范围地区内循环，从而改变了气候和减少水土流失，因此，不仅农业、林业、渔业等领域重视水生态的研究，由人类环境的角度出发，水生态也日益受到更普遍的重视。
水环境污染问题伴随着人类经济活动和社会发展的快速增长而显得日益严重,以富营养化为主的湖泊公害、黑臭及高营养负荷为代表的城镇河流污染等,正在严重制约和影响社会经济的可持续化发展，现有技术中，对于水环境的生态修复系统通常都是利用人工方式进行数据的采集，造成工作人员的劳动强度较大，另外，对于水环境生态的数据无法进行全天候监测，导致数据样本数量较少，对于水环境生态修复的研究结果准确性得不到保证。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水环境生态修复系统，解决了现有技术对于水环境生态修复系统通过人工方式进行数据采集记录，造成工作人员劳动强度增加，采集记录样本不全，无法保证水环境生态修复研究结果准确性的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水环境生态修复系统，包括控制处理中心和操控终端，所述控制处理中心与操控终端实现双向连接，所述控制处理中心的输出端与参数设定模块的输入端连接，并且参数设定模块的输出端与数据采集模块的输入端连接，所述数据采集模块与无线传输模块实现双向连接，并且无线传输模块与控制处理中心实现双向连接，所述控制处理中心与数据记录模块实现双向连接，所述数据采集模块包括信息接收模块、编程控制系统、传感控制模块、传感监测单元和信息传输模块，所述信息接收模块的输出端与编程控制系统的输入端连接，并且编程控制系统的输出端与传感控制模块的输入端连接，所述传感控制模块的输出端与传感监测单元的输入端连接，并且传感监测单元的输出端与信息传输模块的输入端连接，所述信息传输模块的输出端与无线传输模块的输入端连接，并且无线传输模块的输出端与编程控制系统的输入端连接。
优选的，所述参数设定模块包括参数接收模块和参数控制模块，并且参数接收模块的输入端与控制处理中心的输出端连接，所述参数接收模块的输出端与参数控制模块的输入端连接，并且参数控制模块的输出端与信息接收模块的输入端连接。
优选的，所述数据记录模块包括数据接收模块、时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块、数据存储器、数据检索模块和数据发送模块。
优选的，所述数据接收模块的输出端分别与时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块的输入端连接，并且数据接收模块的输入端与控制处理中心的输出端连接，所述数据存储器的输入端分别与时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块的输出端连接，并且数据存储器的输出端与数据检索模块的输入端连接。
优选的，所述数据检索模块的输出端与数据发送模块的输入端连接，并且数据发送模块的输出端与控制处理中心的输入端连接。
优选的，所述操控终端包括人机交互界面、显示屏、数据调取模块、数据输出输入模块和建模统计模块，并且数据输出输入模块与控制处理中心实现双向连接。
优选的，所述人机交互界面的输出端与数据调取模块的输入端连接，并且人机交互界面与显示屏实现双向连接，所述数据调取模块的输出端与数据输出输入模块的输入端连接，所述数据输出输入模块的输出端与建模统计模块的输入端连接，并且建模统计模块与显示屏实现双向连接。
优选的，所述传感监测单元包括水温传感器、液位传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器、氨氮传感器和转换模块。
(三)有益效果
本发明提供了一种水环境生态修复系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该水环境生态修复系统，通过数据采集模块包括信息接收模块、编程控制系统、传感控制模块、传感监测单元和信息传输模块，信息接收模块的输出端与编程控制系统的输入端连接，并且编程控制系统的输出端与传感控制模块的输入端连接，传感控制模块的输出端与传感监测单元的输入端连接，并且传感监测单元的输出端与信息传输模块的输入端连接，信息传输模块的输出端与无线传输模块的输入端连接，并且无线传输模块的输出端与编程控制系统的输入端连接，利用数据采集模块中设置的传感监测模块对水环境生态中的各个参数进行监测，通过转换模块对传感器监测获取的数据转换成数据信号，并且通过无线传输模块将数据信号发送至控制处理中心中，无需人工进行数据采集记录，实现全天候的水环境生态监测，增加有效地样本数据，保证水环境生态修复研究结果的准确性。
(2)、该水环境生态修复系统，通过参数设定模块包括参数接收模块和参数控制模块，并且参数接收模块的输入端与控制处理中心的输出端连接，参数接收模块的输出端与参数控制模块的输入端连接，并且参数控制模块的输出端与信息接收模块的输入端连接，数据记录模块包括数据接收模块、时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块、数据存储器、数据检索模块和数据发送模块，数据接收模块的输出端分别与时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块的输入端连接，并且数据接收模块的输入端与控制处理中心的输出端连接，数据存储器的输入端分别与时间记录模块、编号记录模块、数据分类模块的输出端连接，并且数据存储器的输出端与数据检索模块的输入端连接，利用参数设定模块可以方便的对数据采集模块中的传感器进行工作参数设定，改变监测的周期，另外通过数据记录模块对每一个采集到的数据信息进行分类存储，方便对数据进行建模作业。
(3)、该水环境生态修复系统，通过操控终端包括人机交互界面、显示屏、数据调取模块、数据输出输入模块和建模统计模块，并且数据输出输入模块与控制处理中心实现双向连接，人机交互界面的输出端与数据调取模块的输入端连接，并且人机交互界面与显示屏实现双向连接，数据调取模块的输出端与数据输出输入模块的输入端连接，数据输出输入模块的输出端与建模统计模块的输入端连接，并且建模统计模块与显示屏实现双向连接，通过操控终端可以方便实现对监测数据的调取和建模，方便研究人员对样本数据的使用，提高对水环境生态修复的研究效率。
附图说明
图1为本发明水环境生态修复系统的结构系统框图；
图2为本发明操控终端的结构原理框图；
图3为本发明参数设定模块和数据采集模块的结构原理框图；
图4为本发明数据记录模块的结构原理框图。
图中，1-控制处理中心、2-操控终端、21-人机交互界面、22-显示屏、23-数据调取模块、24-数据输出输入模块、25-建模统计模块、3-参数设定模块、31-参数接收模块、32-参数控制模块、4-数据采集模块、41-信息接收模块、42-编程控制系统、43-传感控制模块、44-传感监测单元、45-信息传输模块、5-无线传输模块、6-数据记录模块、61-数据接收模块、62-时间记录模块、63-编号记录模块、64-数据分类模块、65-数据存储器、66-数据检索模块、67-数据发送模块。
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1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种水环境生态修复系统，包括控制处理中心1和操控终端2，控制处理中心1的型号采用ARM9，操控终端2包括人机交互界面21、显示屏22、数据调取模块23、数据输出输入模块24和建模统计模块25，建模统计模块25内部具有多种建模程序，并且数据输出输入模块24与控制处理中心1实现双向连接，人机交互界面21的输出端与数据调取模块23的输入端连接，并且人机交互界面21与显示屏22实现双向连接，数据调取模块23的输出端与数据输出输入模块24的输入端连接，数据输出输入模块24的输出端与建模统计模块25的输入端连接，并且建模统计模块25与显示屏22实现双向连接，控制处理中心1与操控终端2实现双向连接，控制处理中心1的输出端与参数设定模块3的输入端连接，参数设定模块3包括参数接收模块31和参数控制模块32，并且参数接收模块31的输入端与控制处理中心1的输出端连接，参数接收模块31的输出端与参数控制模块32的输入端连接，并且参数控制模块32的输出端与信息接收模块41的输入端连接，并且参数设定模块3的输出端与数据采集模块4的输入端连接，数据采集模块4与无线传输模块5实现双向连接，并且无线传输模块5与控制处理中心1实现双向连接，控制处理中心1与数据记录模块6实现双向连接，数据记录模块6包括数据接收模块61、时间记录模块62、编号记录模块63、数据分类模块64、数据存储器65、数据检索模块66和数据发送模块67，同类却不同区域监测的传感器，编号不同，数据接收模块61的输出端分别与时间记录模块62、编号记录模块63、数据分类模块64的输入端连接，并且数据接收模块61的输入端与控制处理中心1的输出端连接，数据存储器65的输入端分别与时间记录模块62、编号记录模块63、数据分类模块64的输出端连接，并且数据存储器65的输出端与数据检索模块66的输入端连接，数据检索模块66的输出端与数据发送模块67的输入端连接，并且数据发送模块67的输出端与控制处理中心1的输入端连接，数据采集模块4包括信息接收模块41、编程控制系统42、传感控制模块43、传感监测单元44和信息传输模块45，信息接收模块41的输出端与编程控制系统42的输入端连接，并且编程控制系统42的输出端与传感控制模块43的输入端连接，传感控制模块43的输出端与传感监测单元44的输入端连接，并且传感监测单元44的输出端与信息传输模块45的输入端连接，信息传输模块45的输出端与无线传输模块5的输入端连接，并且无线传输模块5的输出端与编程控制系统42的输入端连接，传感监测单元44包括水温传感器、液位传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器、氨氮传感器和转换模块，水温传感器的型号为SW300，液位传感器的型号为YW105，溶解氧传感器的型号为DR200，pH传感器的型号为RE200，浊度传感器的型号为LB85M，氨氮传感器的型号为QC70H，并且水温传感器、液位传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器、氨氮传感器均与转换模块通过导线连接，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。
使用时，通过操控终端2对控制处理中心1发送控制指令，编程控制系统42通过传感控制模块43对传感监测单元44进行工作控制，利用传感监测单元44中的水温传感器、液位传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器、氨氮传感器对水环境生态进行实时监测，最后将监测获取的数据通过转换模块变成数据信息，并且数据信息通过无线传输模块5发送至控制处理中心1中，控制处理中心1将接收到的数据信息发送至数据记录模块6中，数据记录模块6中的数据接收模块61对数据信息进行接收，并且通过时间记录模块62和编号记录模块63分别对数据信息记录的时间和监测传感编号同步进行记录，另外通过数据分类模块64对数据信息进行类别划分，类别可以根据不同的传感器、不同的区域以及不同的时间段进行划分，最后将划分类别的数据信息存储在数据存储器65中，工作人员可以通过操控终端2中的数据调取模块23发布调取指令，通过数据输出输入模块24将调取指令发送至控制处理中心1中，控制处理中心1利用数据检索模块66对数据存储器65中的数据进行调取，并通过数据发送模块67发送至控制处理中心1，进入到操控终端2中的数据信息在经过建模统计模块25的转换建模处理后，在显示屏22上进行显示，工作人员可以通过参数设定模块3中的参数控制模块32对编程控制系统42进行参数修改，从而改变传感监测单元44中传感器的监测周期，参数设定模块3中的参数通过工作人员对操控终端2进行参数编辑，利用参数接收模块31对编辑的参数信息进行接收，研究人员通过显示屏22上显示的数据样本模型，对监测区域的水环境生态修复进行研究。
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)

1.一种水环境生态修复系统，包括控制处理中心(1)和操控终端(2)，所述控制处理中心(1)与操控终端(2)实现双向连接，其特征在于：所述控制处理中心(1)的输出端与参数设定模块(3)的输入端连接，并且参数设定模块(3)的输出端与数据采集模块(4)的输入端连接，所述数据采集模块(4)与无线传输模块(5)实现双向连接，并且无线传输模块(5)与控制处理中心(1)实现双向连接，所述控制处理中心(1)与数据记录模块(6)实现双向连接，所述数据采集模块(4)包括信息接收模块(41)、编程控制系统(42)、传感控制模块(43)、传感监测单元(44)和信息传输模块(45)，所述信息接收模块(41)的输出端与编程控制系统(42)的输入端连接，并且编程控制系统(42)的输出端与传感控制模块(43)的输入端连接，所述传感控制模块(43)的输出端与传感监测单元(44)的输入端连接，并且传感监测单元(44)的输出端与信息传输模块(45)的输入端连接，所述信息传输模块(45)的输出端与无线传输模块(5)的输入端连接，并且无线传输模块(5)的输出端与编程控制系统(42)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述参数设定模块(3)包括参数接收模块(31)和参数控制模块(32)，并且参数接收模块(31)的输入端与控制处理中心(1)的输出端连接，所述参数接收模块(31)的输出端与参数控制模块(32)的输入端连接，并且参数控制模块(32)的输出端与信息接收模块(41)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述数据记录模块(6)包括数据接收模块(61)、时间记录模块(62)、编号记录模块(63)、数据分类模块(64)、数据存储器(65)、数据检索模块(66)和数据发送模块(67)。
4.根据权利要求3所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述数据接收模块(61)的输出端分别与时间记录模块(62)、编号记录模块(63)、数据分类模块(64)的输入端连接，并且数据接收模块(61)的输入端与控制处理中心(1)的输出端连接，所述数据存储器(65)的输入端分别与时间记录模块(62)、编号记录模块(63)、数据分类模块(64)的输出端连接，并且数据存储器(65)的输出端与数据检索模块(66)的输入端连接。
5.根据权利要求3所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述数据检索模块(66)的输出端与数据发送模块(67)的输入端连接，并且数据发送模块(67)的输出端与控制处理中心(1)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述操控终端(2)包括人机交互界面(21)、显示屏(22)、数据调取模块(23)、数据输出输入模块(24)和建模统计模块(25)，并且数据输出输入模块(24)与控制处理中心(1)实现双向连接。
7.根据权利要求6所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述人机交互界面(21)的输出端与数据调取模块(23)的输入端连接，并且人机交互界面(21)与显示屏(22)实现双向连接，所述数据调取模块(23)的输出端与数据输出输入模块(24)的输入端连接，所述数据输出输入模块(24)的输出端与建模统计模块(25)的输入端连接，并且建模统计模块(25)与显示屏(22)实现双向连接。
8.根据权利要求1所述的一种水环境生态修复系统，其特征在于：所述传感监测单元(44)包括水温传感器、液位传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器、氨氮传感器和转换模块。
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