CN202711081U - 一种水监控装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种水监控装置及系统。本实用新型利用电压源、设有导体检测点的检测棒、检测电路和水位处理器组成水位检测装置,由温度检测装置、PH值检测装置和溶氧量检测装置组成水质检测装置,实现了对养殖水体的水位和水质的检测;另外,本实用新型利用无线传输模块、水位显示模块、水质显示模块,获取并显示上述水位信息和水质参数,使管理人员不用到养殖现场也能及时掌握水体的水质和水位情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及水检测技术领域,尤其涉及一种水监控装置及系统。
背景技术
水产养殖业是我国农业中的重要产业之一。为提高产量,首先要保证适宜的水体环境,水位和水质都是其重要因素。不同季节的气温、降雨量等不同,适宜鱼类生长的养殖水体水位和水质参数指标也不同。如温度、PH值和溶氧量等水质参数,会在很大程度上影响鱼类生长状况。因此,有必要对养殖水体进行监控,以及时掌握当前水体的水位和水质情况。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型目的在于提供一种水监控装置及系统,以及时掌握养殖水体水质和水位。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种水监控装置,包括:水位检测装置和水质检测装置;
所述水位检测装置包括向水体中通入检测电压的电压源、置于养殖水体内的检测棒、将所述检测棒与所述电压源的连通/断开状态转换为电位信息的检测电路和水位处理器;所述检测棒的外壁绝缘且设置有导体检测点,所述检测点通过导线与所述检测电路连接;所述水位处理器包括将所述电位信息转换为水位信息的转换模块;
所述水质检测装置包括检测养殖水体温度值的温度检测装置、检测养殖水体PH值的PH值检测装置,以及检测养殖水体溶氧量的溶氧量检测装置。
优选的,所述水位检测装置还包括加水装置和排水装置;
所述加水装置包括加水泵,和控制所述加水泵启/停的加水继电器;
所述排水装置包括排水泵,和控制所述排水泵启/停的排水继电器;
所述水位处理器还包括根据所述水位信息生成水位调节命令的生成模块,和根据所述水位调节命令控制所述加水继电器和排水继电器开启/关闭的执行模块。
优选的,所述温度检测装置包括温度传感器和温度处理器。
优选的,所述PH值检测装置包括:
由玻璃电极和参比电极组成、将水体的氢离子浓度转换为相应的弱电位信号的PH传感器;
放大所述弱电位信号的第一信号放大芯片;
将被放大的电位信号转换为数字信号的第一模数转换芯片;
对所述数字信号进行温度补偿得到养殖水体的PH值的PH值处理器;
其中,所述第一信号放大芯片分别与所述PH传感器和第一模数转换芯片连接;所述第一模数转换芯片还与所述PH值处理器连接。
优选的,所述溶氧量检测装置包括:
将水体中的氧分子浓度转换为相应的电流信号的溶氧传感器;
将所述电流信号转换为电位信号的电流-电压转换电路;
放大所述电位信号的第二信号放大芯片;
将被放大的电位信号转换为数字信号的第二模数转换芯片;
对所述数字信号进行温度补偿得到养殖水体的溶氧量的溶氧量处理器;
其中,所述电流-电压转换电路分别与所述溶氧传感器和第二信号放大芯片连接;所述第二模数转换芯片分别与所述第二信号放大芯片和溶氧量处理器连接。
一种水监控系统,包括水位监控装置、无线传输模块和水质监控装置;
所述水位监控装置包括:水位检测装置和水位控制模块;
所述水位检测装置包括向水体中通入检测电压的电压源、置于养殖水体内的检测棒、将所述检测棒与所述电压源的连通状态转换为电位信息的检测电路和水位处理器;
所述水位处理器包括将所述电位信息转换为水位信息的转换模块;所述检测棒的外壁绝缘且设置有导体检测点,所述检测点通过导线与所述检测电路连接,所述检测电路与所述水位处理器连接;
所述水位控制模块包括通过所述无线传输模块获取并显示所述水位信息的水位显示模块;
所述水质监控装置包括水质检测装置和水质控制模块;
所述水质检测装置包括检测养殖水体温度值的温度检测装置、检测养殖水体PH值的PH值检测装置,以及检测养殖水体溶氧量的溶氧量检测装置;
所述水质控制模块包括通过所述远程传输模块获取并显示所述温度值、PH值和溶氧量的水质显示模块。
优选的,所述无线传输模块包括以无线电波的形式发送/接收数据的APC220模块。
优选的,所述水位处理器还包括根据水位调节命令对养殖水体进行加水/排水控制的执行模块;
所述水位控制模块还包括当所述温度值或PH值超出预设范围时生成所述水位调节命令,并通过所述无线传输模块将所述水位调节命令发送至所述执行模块的换水处理模块。
优选的,所述水质控制模块还包括:
当所述温度值、PH值和溶氧量中任一项超出预设范围时进行报警的报警模块;
当所述溶氧量超出预设范围时生成增氧命令的增氧模块;
所述水质监控装置还包括增氧装置,所述增氧装置包括对水体增氧的微孔曝气增氧机和接收到所述增氧命令时开启所述微孔曝气增氧机的增氧处理器。
优选的,所述水监控系统还包括人机交互界面和/或专家数据库。
从上述的技术方案可以看出,本实用新型利用设有导体检测点的检测棒、检测电路和水位处理器等组成水位检测装置,由于水具有导电性,当水位高于检测点的高度时,电压源和检测点接通,从而产生相应的电位信息;反之水位低于检测点时,电压源和检测点断开,从而产生与接通时不同的电位信息(如接通时产生高电平,则断开时产生低电平)。水位处理器的转换模块将上述电位信息(如高、低电平)进行转换,即得到当前的水位信息。同时,本实用新型利用温度检测装置、PH检测装置、溶氧值检测装置,实现了对养殖水体水质参数的检测。因此,本实用新型实现了对养殖水体水位和水质的检测。另外,本实用新型利用无线传输模块、水位显示模块、水质显示模块,获取并显示上述水位信息和水质参数,使管理人员不用到养殖现场也能及时掌握水体的水质和水位情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的水监控装置的结构图;
图2为本实用新型另一实施例所提供的水监控装置的结构图;
图3为本实用新型实施例所提供的水监控系统检测处理PH值的流程图;
图4为本实用新型实施例采用的信号放大器INA118的电路图;
图5为本实用新型实施例所提供的水监控系统检测处理溶氧量的流程图;
图6为本实用新型实施例所提供的水监控系统的结构图;
图7为本实用新型另一实施例所提供的水监控系统的结构图;
图8为本实用新型实施例所提供的水监控系统换水控制的流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种水监控装置及系统,以实现对养殖水体水位的检测。
参见图1,本实用新型实施例提供的水监控装置,包括水位检测装置11和水质检测装置21。
水位检测装置11由电压源111、检测棒112、检测电路113和水位处理器114组成。电压源111用于向养殖水体中通入5V的检测电压;检测棒112置于养殖水体内;检测棒112的外壁绝缘且设置有导体检测点115,该检测点115通过导线与检测电路113连接;水位处理器114包括可将电位信息转换为水位信息的转换模块1141。
实际应用时,水位处理器114选用单片机,检测电路113至少包括一个接地电阻,检测棒112上设置3个检测点A、B、C,分别通过a、b、c三根导线检测电路113及单片机的0.0、0.1、0.2口连接。检测电路113设有接地端。检测水位时,将检测棒垂直浸入被测水体中,使A、B、C三个检测点的位置分别位于水位高、水位正常、水位低的分界点。由于水具有导电性,当某个检测点没入水体中时,以检测点B为例,该检测点B与提5V的电压源接通,使与其连接的导线b上的电压为5V,从而向单片机的0.1口输入高电平“1”;反之,若B点没有没入水中,则由于检测电路接地,使导线b上的电压为0,,从而向单片机的0.1口输入低电平“0”。检测点A、C亦如此。单片机分析P0.0~P0.2口收入的电平信息,将其转化为相应的电位信息,如0.0口为低电平“0”、0.1和0.2口均为高电平“1”,则单片机可判断出只有检测点A未没入水中,因此水位在正常范围内,单片机生成的水位信息即为“水位正常”。因此,水位检测装置实现了对养殖水体水位的检测。
另外,鉴于水产养殖业对水位检测结果的精度要求较低(甚至不要求检测其具体数值),相对于常用的水位传感器等昂贵的水位检测设备,上述实施例采用的水位检测装置,在满足检测要求的前提下,结构更简单、价格更低廉。
水质检测装置21由温度检测装置211、PH值检测装置212和溶氧量检测装置213组成,分别对养殖水体的温度值、PH值和溶氧量三个水质参数进行检测。
从上述结构可以看出,本实用新型实现了对养殖水体水位和水质的检测,使管理人员能及时掌握水体的水质和水位情况。
参见图2,本实用新型另一实施例提供的水监控装置,包括水位检测装置11和水质检测装置21。
水位检测装置11由电压源111、检测棒112、检测电路113和水位处理器114、加水装置115和排水装置116组成。电压源111用于向养殖水体中通入5V的检测电压;检测棒112置于养殖水体内;检测棒112的外壁绝缘且设置有导体检测点115,该检测点115通过导线与检测电路113连接;水位处理器114包括转换模块1141、生成模块1142、执行模块1143。
加水装置115由加水泵1151和控制加水泵1151启/停的加水继电器1152组成,排水装置116由排水泵器1161和控制排水泵器1161启/停的排水继电器1162组成。
转换模块1141将检测点和检测电路获取的电位信息转换为水位信息;生成模块1142根据该水位信息生成水位调节命令;执行模块1143根据水位调节命令控制加水继电器1152和排水继电器1162开启/关闭,进而控制加水泵1151和排水泵器1161的启/停。上述水位调节命令包括加水命令和排水命令。
同样的,水位处理模块采用单片机,转换模块1141对应单片机的P0.0、P0.1和P0.2端口,分别接收3个检测点的电位信息;执行模块1143对应单片机的P0.3和P0.4端口,分别向加水继电器1152和排水继电器1162输出高/低电平,以控制其启/停。下表1示出了该单片机的输入输出关系。
表1
以表1的末行数据为例,由单片机P0.0~P0.2口的电平高低可知只有检测点C导通,即养殖水体中只有检测点C没入水中,转换模块1141转换得到的水位信息为“水位低”,生成模块1142生成加水命令,执行模块1143接收到加水命令后,向排水继电器1162输出高电平“1”,控制其关闭,向加水继电器1152输出低电平“0”,控制其打开。从而排水泵不启动,加水泵启动,开始对养殖水体加水。
水质检测装置21由温度检测装置211、PH值检测装置212和溶氧量检测装置213组成,分别对养殖水体的温度值、PH值和溶氧量三个水质参数进行检测。
温度检测装置211包括温度传感器2111和温度处理器2112。温度传感器2111直接检测养殖水体的温度,得到数据类型为浮点型的温度值;温度处理器2112将该浮点型的温度值转化为字符型的温度值。
PH值检测装置212包括PH传感器2121、第一信号放大芯片2122、第一模数转换芯片2123和PH值处理器2124;其中,第一信号放大芯片2122分别与PH传感器2121和第一模数转换芯片2123连接;第一模数转换芯片2123还与PH值处理器2124连接。
溶氧量检测装置213包括溶氧传感器2131、电流-电压转换电路2132、第二信号放大芯片2133、第二模数转换芯片2134和溶氧量处理器2135。其中,电流-电压转换电路2132分别与溶氧传感器2131和第二信号放大芯片2133连接;第二模数转换芯片2134分别与第二信号放大芯片2133和溶氧量处理器2135连接。
参照图3,本实用新型实施例检测处理PH值的流程如下:
301:PH传感器2121将水体的氢离子浓度转换为相应的弱电位信号并输出;
PH传感器2121由玻璃电极和参比电极组成,与养殖水体构成原电池结构;参比电极即氯化银电极,在压力、温度一定的条件下,氯化银电极的电位不变,而玻璃电极对氢离子的浓度变化很敏感,故可用玻璃电极与参比电极之间的电位差衡量氢离子的浓度,即PH值。下表2示出了温度为25℃时PH传感器2121理论输出电压与PH值的线性对应关系,设测得的电位信号为△E,则PH玻璃电极响应斜率为S=△E/PH。
表2
输出电压(mv) | -414.12 | -354.96 | -295.80 | -236.64 | -177.48 | -118.32 | -59.16 | 0 |
PH值 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
输出电压(mv) | 59.16 | 118.32 | 177.48 | 236.64 | 295.80 | 354.96 | 414.12 | |
PH值 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
302:第一信号放大芯片2122将PH传感器2121输出的上述弱电位信号进行放大;
第一信号放大芯片2122采用低功率通用仪表放大器INA118,其电路图如图4所示,其中,1脚和8脚外接电阻RG,用于改变放大器INA118的增益G,公式为G=1+50KΩ/RG;2、3脚用于输入PH传感器2121输出的电位信号,2脚接参比电极,3脚接玻璃电极;4、7脚分别接负、正5V电压源,同时都通过去耦电容接地,5脚输入平移电压PY,将被放大G倍后的电位信号加上PY后可移至0~5V范围内;放大并平移后的电位信号由6脚输出。
303:第一模数转换芯片2123将被第一信号放大芯片2122放大的电位信号转换为数字信号D,范围为00H~FFH(0~5V);
304:PH值处理器2124获取当前温度T,对PH值进行温度补偿;
由表2可知,25℃时,PH玻璃电极响应斜率S为59.16mv/PH,温度T不同时,S也不同,如表3所示,温度每上升1℃,S增加0.1984。
表3
温度T(℃) | 斜率S(mv/PH) | 温度T(℃) | 斜率S(mv/PH) |
0 | 54.197 | 50 | 64.118 |
5 | 55.189 | 55 | 65.110 |
10 | 56.181 | 60 | 66.102 |
15 | 57.173 | 65 | 67.094 |
20 | 58.165 | 70 | 68.086 |
25 | 59.157 | 75 | 69.078 |
30 | 60.149 | 80 | 70.070 |
35 | 61.141 | 85 | 71.062 |
38 | 61.737 | 90 | 72.054 |
40 | 62.133 | 95 | 73.046 |
45 | 63.126 | 100 | 74.038 |
故需对S进行温度补偿,才能得到准确的PH值,公式为S=59.16+(T-25℃)*0.1984。
305:PH值处理器2124根据上述数字信号D计算得到养殖水体的PH值。
首先将数字信号D等换为0~256的十进制数V=D*5000mv/256,养殖水体内实际电位为ΔE=(V-PY)/G,故PH值计算公式为
PH=7+ΔPH=7+ΔE/S
=7+(D*5000mv/256-PY)/G/[59.16+(T-25℃)*0.1984]。
参照图5,本实用新型实施例检测处理溶氧量的流程如下:
501:溶氧传感器2131将水体中的氧分子浓度转换为相应的电流信号;
本实用新型实施例采用极谱氧电极作为溶氧传感器2131,在极谱氧电极的阴极和阳极之间加上0.7V的极化电压,养殖水体中通过电极渗透膜的氧分子在电极上发生氧化还原反应,产生电流变化,且电流的变化和氧分子的溶度成线性关系,故根据电流的大小可以计算得到水体中氧分子浓度,即溶氧量。
502:电流-电压转换电路2132将上述电流信号转换为电位信号;
由于电流不能直接进行模数转换,故本实施例采用精密放大器MAX472将电流信号转换为电位信号。
503:第二信号放大芯片2133对该电位信号进行放大;
第二信号放大芯片2133仍可采用图4所示的低功率通用仪表放大器INA118,2、3脚分别接参比电极(氯化银电极)和极谱氧电极,5脚接地或加偏置电压,放大后的电位信号由6脚输出。
504:第二模数转换芯片2134将被放大的电位信号转换为数字信号;
505:溶氧量处理器2135获取当前温度T,对溶氧量进行温度补偿,计算得到实际溶氧量;
由于温度越高,电极渗透膜的氧穿透系数越大,氧分子在电极上氧化还原反应速率也增大,故电流与溶氧量的线性关系也随温度变化,需对测得的溶氧量进行温度补偿才能得到准确的溶氧量。
上述实施例中的温度处理器、PH处理器和溶氧量处理器都采用单片机。
上述实施例中,PH值和溶氧量的检测没有采用现有水质检测方法普遍使用的PH值变送器、溶解氧变送器等昂贵设备,而是采用自行设计的PH值检测装置和溶氧量检测装置,大大降低了系统成本;同时,采用INA118芯片进行差分放大,不仅避免了利用多个放大器构成差分放大电路造成的复杂性及不稳定性,且将4、7脚接地的去耦电容既可以作为本芯片的蓄能电容,又可以滤除该芯片产生的高频噪声,还可以防止电压源携带的噪声对芯片的干扰,保证了差分放大后的信号不失真。
参见图6,本实用新型实施例还提供了一种水监控系统,该系统由水监控装置、水质监控装置和远程传输模块3组成。
水位监控装置包括水位检测装置11和水位控制模块12。水位检测装置11的结构如图1所示,由电压源111、检测棒112、检测电路113和水位处理器114组成,用于检测养殖水体的水位信息,其工作过程及各部件连接关系如前文所述,在此不再赘述。水位控制模块12包括水位显示模块121,用于通过无线传输模块3获取并显示水位检测装置11检测到的水位信息。
水质监控装置2包括水质检测装置21和水质控制模块22。水质检测装置21包括检测养殖水体温度值的温度检测装置211、检测养殖水体PH值的PH值检测装置212,以及检测养殖水体溶氧量的溶氧量检测装置213。水质控制模块22包括水质显示模块221,用于通过远程传输模块3获取并显示上述温度值、PH值和溶氧量。
由上述结构可知,本实用新型实施例利用无线传输模块、水位显示模块、水质显示模块,获取并显示温度值、PH值和溶氧值等水质参数以及水位信息,使管理人员不用到养殖现场也能及时掌握水体的水质和水位情况。
在本实用新型的其他实施例中,上述实施例中的无线传输模块3可选用APC220模块。
参见图7,本实用新型另一实施例提供的水监控系统,由水监控装置、水质监控装置和远程传输模块3组成。
水位监控装置1包括水位检测装置11和水位控制模块12。水位检测装置11的结构如图2所示,由电压源111、检测棒112、检测电路113和水位处理器114、加水装置115和排水装置116组成;水位处理器114包括转换模块1141、生成模块1142、执行模块1143。用于检测养殖水体的水位信息,并对养殖水体进行加水和排水,其工作过程及各部件连接关系如前文所述,在此不再赘述。
水位控制模块12包括水位显示模块121和换水处理模块122。水位显示模块121通过无线传输模块3获取并显示水位检测装置11检测到的水位信息。换水处理模块122用于当养殖水体的温度值或PH值超出预设范围时生成水位调节命令,并通过无线传输模块3将该水位调节命令发送至执行模块1143,进而通过执行模块1143执行该水位调节命令,实现水位控制。
具体的,换水处理模块122生成的水位调节命令为换水命令。
为保证养殖水体适宜鱼类的生长,在水体的温度值或PH值超出预设范围时,可通过换水来改善。另外,养殖水体根据季节不同需要每隔10~15天换一次水。每次换水量应为原水量的1/3左右,且不得大排大灌。为解决该问题,换水处理模块122中预先设置换水时间,当时间到达时,通过APC220模块向执行模块1143发送换水命令,即先排水,待当前水位达到正常水位的2/3时,再加水;利用执行模块1143控制加水装置1152和排水装置116,实现缓慢排水、加水,避免了大排大灌。参照图8,本实施例实现换水控制的流程为:
801:122换水处理模块判断是否需要换水,是则进入步骤802,否则再次判断;
养殖水体需要换水的情况至少包括以下两种:
1)养殖水体的温度值或PH值超出预设范围;
2)连续10~15天(具体天数视季节而定)未换水。
802:换水处理模块122向执行模块1143发送换水命令;
803:换水处理模块122判断是否有应答信号返回,是则进入步骤804,否则进入步骤809;
804:执行模块1143控制加水装置115不工作、排水装置116排水;
805:执行模块1143判断当前水位是否下降至正常水位的2/3,是则进入806,否则重新执行805;
806:执行模块1143控制加水装置115加水、排水装置不工作;
807:执行模块1143判断当前水位是否恢复正常,是则进入808,否则重新执行807;
808:执行模块1143发送换水完成信息,并由显示模块121显示,本次换水结束;
809:判断换水命令是否已发送3次,是则进入810,否则返回802;
810:报警,提示管理人员进行系统检修,本次换水结束。
换水时间和正常水位的范围均可由管理人员自行设置,也可使系统处于专家模式,直接获取系统存储的、根据大量实验数据及专家经验得出的、不同季节中的不同正常水位范围及不同换水频率。专家模式使得管理人员不需具备很多的养殖经验,系统可自动选择最优水位(水质)控制方案。
仍如图7所示,水质监控装置2包括水质检测装置21和水质控制模块22和增氧装置23。
水质检测装置21由温度检测装置211、PH值检测装置212和溶氧量检测装置213,分别用于检测养殖水体的温度值、PH值和溶氧量,其具体结构及工作过程如图2及前文所述,在此不再赘述。
水质控制模块22包括水质显示模块221、报警模块222和增氧模块223。
水质显示模块221用于通过远程传输模块3获取并显示上述温度值、PH值和溶氧量。
报警模块222用于当水质检测装置21检测到的温度值、PH值和溶氧量中任一项超出预设范围时进行报警。上述预设范围根据所养鱼类的新陈代谢等特性进行设定,一般安全生活的PH值范围为6.5~9.0,最适宜范围为7~8.5(弱碱性);在连续24小时内,须保证至少有16小时养殖水体的溶氧量在5mg/L以上,且任何时候都不得低于3mg/L。一旦温度、PH值或溶氧量超出预设范围,报警模块222则进行报警,以告知管理人员。
增氧模块223用于当溶氧量超出预设范围时生成增氧命令,并通过无线传输模块3发送至增氧装置23。
增氧装置23由微孔曝气增氧机231和增氧处理器232组成。增氧处理器232获取增氧模块223生成的增氧命令,控制微孔曝气增氧机231的开启,实现对养殖水体增氧。
另外,上述水监控系统均可设置人机交互界面和专家数据库。人机交互界面采用Windows通用图形界面,方便管理人员由水位控制模块、水质控制模块获取水位、水质(温度、PH值、溶氧量)信息,或向水位控制模块、水质控制模块输入水位、水质的预设值。专家数据库,采用SQL Server2008数据库,存储有一套或多套专家研究得到的水质、水位等控制方案,如由专家研究得出的最佳水位预设值(高水位、正常水位、低水位)等,为工作人员做出参数修正、方案调整等决策提供方便准确的参考模型。管理人员不需要掌握很多的技术和经验,既可实现合理的养殖控制,使得水产养殖管理更加简单,有助于提高产业化程度,减少因管理人员技术、经验不足造成的经济损失。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种水监控装置,其特征在于,包括:水位检测装置和水质检测装置;
所述水位检测装置包括向水体中通入检测电压的电压源、置于养殖水体内的检测棒、将所述检测棒与所述电压源的连通/断开状态转换为电位信息的检测电路和水位处理器;所述检测棒的外壁绝缘且设置有导体检测点,所述检测点通过导线与所述检测电路连接;所述水位处理器包括将所述电位信息转换为水位信息的转换模块;
所述水质检测装置包括检测养殖水体温度值的温度检测装置、检测养殖水体PH值的PH值检测装置,以及检测养殖水体溶氧量的溶氧量检测装置。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述水位检测装置还包括加水装置和排水装置;
所述加水装置包括加水泵,和控制所述加水泵启/停的加水继电器;
所述排水装置包括排水泵,和控制所述排水泵启/停的排水继电器;
所述水位处理器还包括根据所述水位信息生成水位调节命令的生成模块,和根据所述水位调节命令控制所述加水继电器和排水继电器开启/关闭的执行模块。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温度检测装置包括温度传感器和温度处理器。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述PH值检测装置包括:
由玻璃电极和参比电极组成、将水体的氢离子浓度转换为相应的弱电位信号的PH传感器;
放大所述弱电位信号的第一信号放大芯片;
将被放大的电位信号转换为数字信号的第一模数转换芯片;
对所述数字信号进行温度补偿得到养殖水体的PH值的PH值处理器;
其中,所述第一信号放大芯片分别与所述PH传感器和第一模数转换芯片连接;所述第一模数转换芯片还与所述PH值处理器连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述溶氧量检测装置包括:
将水体中的氧分子浓度转换为相应的电流信号的溶氧传感器;
将所述电流信号转换为电位信号的电流-电压转换电路;
放大所述电位信号的第二信号放大芯片;
将被放大的电位信号转换为数字信号的第二模数转换芯片;
对所述数字信号进行温度补偿得到养殖水体的溶氧量的溶氧量处理器;
其中,所述电流-电压转换电路分别与所述溶氧传感器和第二信号放大芯片连接;所述第二模数转换芯片分别与所述第二信号放大芯片和溶氧量处理器连接。
6.一种水监控系统,其特征在于,包括水位监控装置、无线传输模块和水质监控装置;
所述水位监控装置包括:水位检测装置和水位控制模块;
所述水位检测装置包括向水体中通入检测电压的电压源、置于养殖水体内的检测棒、将所述检测棒与所述电压源的连通状态转换为电位信息的检测电路和水位处理器;
所述水位处理器包括将所述电位信息转换为水位信息的转换模块;所述检测棒的外壁绝缘且设置有导体检测点,所述检测点通过导线与所述检测电路连接,所述检测电路与所述水位处理器连接;
所述水位控制模块包括通过所述无线传输模块获取并显示所述水位信息的水位显示模块;
所述水质监控装置包括水质检测装置和水质控制模块;
所述水质检测装置包括检测养殖水体温度值的温度检测装置、检测养殖水体PH值的PH值检测装置,以及检测养殖水体溶氧量的溶氧量检测装置;
所述水质控制模块包括通过所述远程传输模块获取并显示所述温度值、PH值和溶氧量的水质显示模块。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述无线传输模块包括以无线电波的形式发送/接收数据的APC220模块。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述水位处理器还包括根据水位调节命令对养殖水体进行加水/排水控制的执行模块;
所述水位控制模块还包括当所述温度值或PH值超出预设范围时生成所述水位调节命令,并通过所述无线传输模块将所述水位调节命令发送至所述执行模块的换水处理模块。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述水质控制模块还包括:
当所述温度值、PH值和溶氧量中任一项超出预设范围时进行报警的报警模块;
当所述溶氧量超出预设范围时生成增氧命令的增氧模块;
所述水质监控装置还包括增氧装置,所述增氧装置包括对水体增氧的微孔曝气增氧机和接收到所述增氧命令时开启所述微孔曝气增氧机的增氧处理器。
10.根据权利要求6~9任一项所述的系统,其特征在于,还包括人机交互界面和/或专家数据库。
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