CN203025179U - 人工湿地汇流水质pH远程监测系统 - Google Patents

人工湿地汇流水质pH远程监测系统 Download PDF

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CN2012207332841U
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苗永刚
卢麟麟
赵晶
薛劲松
邹江宁
王扬
董博
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Liaoning Yifa Chenglin Ecological Technology Co ltd
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City With Hills And Waters Liaoning Garden Landscape Co Ltd
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract

本实用新型专利提供了一种人工湿地汇流区域水质pH远程自动监测系统。该系统包括pH监测传感器、数据采集模块、数据存储传输模块、智能监测终端、太阳能供电系统。本实用新型能够在无人值守情况下，对人工湿地汇流区域水质进行长期定位和远程监测，并在汇流区域水质超出设定的警戒值后，自动发出报警信息。由于该系统采用无人值守，无线传输方式，采用短消息进行数据传输具有费用低廉，通讯距离不受限制。因此，本实用新型在人工湿地系统工程建造与与管理过程中具有广阔的应用前景。

Description

人工湿地汇流水质pH远程监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种人工湿地的自动与远程智能监测系统，具体为一种可用于监测人工湿地汇流水区域pH值的远程自动监测系统。
背景技术
我国湿地类型众多，地域分布广泛。然而，随着城市化与现代化日益加速，人类对环境的干扰强度不断加大。从生态角度来看，属于生态较脆弱地带的湿地环境正日趋恶化，带来了一系列的生态环境问题，严重制约着区域发展。
因此，人工湿地的建设，已经成为恢复湿地生态功能的重要手段。人工湿地汇流区水质pH值(酸碱度)是湿地水质的重要指标，不仅直接影响湿地的生态功能，而且还通过改变水体环境中其它理化及生物因子间接作用于湿地的去污功能。通常，湿地中各种动植物最适宜在pH值为7.8—8.5的中性或微碱性水体中成活生长，如果pH值低于6或高于10，就会对动植物生长造成危害。
湿地建设与管理人员需要经常测量水体的pH值，通常的方法是携带便携式pH计，以随时了解水质状况，从而采取相应的改善措施。这种传统手工测量方法费时费力且极不方便。为提高效率，保证精度，迫切需要设计一款人工湿地汇流水pH自动监测系统，以实时监测人工湿地汇流水质pH值，并将异常情况告知管理人员，便于及时制定应对措施。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供一种节能、自动、省时、高效的人工湿地汇流水远程自动监测系统。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种人工湿地汇流水质pH远程监测系统，包括pH监测传感器（1）、数据采集模块（2）、数据存储传输模块（3）和智能监测终端（4）；其中，
所述pH监测传感器（1）用于放置在水体中，监测水质的PH值；
所述数据采集模块（2）连接所述pH监测传感器（1），接收所述pH监测传感器（1）采集到的水质PH信息并将其转换成数字信号；
所述数据存储传输模块（3）连接所述数据采集模块（2），接收所述数字信号并存储；
所述智能监测终端（4）连接所述数据存储传输模块（3），用于查看所述数字信号所对应的监测信息。
还包括太阳能供电系统（5），连接所述pH监测传感器（1）、数据采集模块（2）和数据存储传输模块（3），用于提供电源。
所述太阳能供电系统（5）包括顺序连接的太阳能电池组（51）、充放电控制器（52）、蓄电池组（53）和太阳能控制器（55）。
所述蓄电池组（53）和太阳能控制器（55）之间还连接有逆变器（54）。
所述智能监测终端（4）与所述数据存储传输模块（3）无线连接。
所述pH监测传感器（1）包括顺序连接的pH传感器（11）、信号放大与调理模块（12）、单片机（13）和连接所述数据采集模块（2）的RF模块（14）。
所述数据存储传输模块（3）具有8路直流采样、6路开关量输出和标准的485通信口和RS485/232接口，是基于MODBUS规约的通用数据采集控制模块。
所述智能监测终端（4）为手持式终端或上位机。
本实用新型具有以下优点：
1.采用太阳能供电，可以在无人值守的情况下对人工湿地汇流区水质pH值进行节能、自动、远程的长期实时监测；
2.采用短消息进行数据传输，费用低廉，通讯距离不受限制。
附图说明
图1为本实用新型系统架构的实施例图；
图2为本实用新型太阳能供电系统结构的实施例图；
图3为本实用pH监测传感器构架的实施例图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1为本实用新型系统架构图，太阳能供电系统5为整个远程监测系统提供储备电源，pH监测传感器1与数据采集模块2相连接，负责在无人值守情况下，不间断地采集人工湿地汇流区域水质pH变化信息，并将信息传输至数据采集模块2；数据采集模块2将pH监测传感器采集传输来的pH变化信息转换成数字信息，并将该数字信息传输给连接的数据存储传输模块3；数据存储传输模块3将数据与信息存储，并同时将数据域信息通过无线传输方式传递给智能监测终端4；而太阳能供电系统5负责为pH监测传感器1、数据采集模块2和数据存储传输模块3提供稳定的电源供应，保证本实用新型的不间断运行。
如图2为本实用新型系统太阳能供电系统5，包括太阳能电池组51、充放电控制器52、蓄电池组53，逆变器54和太阳能控制器55。太阳能电池组51为整个系统提供电源，连接至充放电控制器52，充放电控制器52再与蓄电池组53相连，并控制蓄电池组53的充电与放电过程，逆变器54与蓄电池组53相连，其中逆变器54为可选用部件，逆变器54为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。太阳能供电系统5中的充放电控制器52，将光能转化为电能，为整个系统提供储备电能；太阳能控制器55的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
如图3为本实用新型中的pH监测传感器1，包括pH传感器11、信号放大与调理模块12、单片机13和RF模块14四部分构成。其作用主要是实现水质pH值变化信号的采集与数据上传。即通过pH传感器11定时测量人工湿地汇流区水体的pH值，再对信号进行放大、滤波和模数（A/D）转换，然后通过RF模块14将数据上传到数据采集模块2。
这种人工湿地pH值自动监测系统，能够对人工湿地汇流区域水质pH值变化信息进行采集与监测。该集成系统能够便携式结构设计，安装方便快捷；测量精度高，无须人工参与；数据采集密度可设置。内设软件通用软件系统能够根据用户需要可以定制，运行稳定；无线传输系统方便信息及时获取。
本实用新型中涉及的pH监测传感器1与数据采集控制模块2相连，可长期放置于污水等环境中，对人工湿地汇流区域水质pH值变化进行监测。从而实现pH值的定点监测和在线测量。
本实用新型中的数据采集控制模块3与pH监测传感器1、数据存储传输模块2相连接，该模块具有多路开关量输入输出、8路直流采样，具有标准的485通信口和RS485/232接口，支持MODBUS或其它规约，无外部总线，具有高可靠性和稳定性。
数据采集控制模块3采用基于MODBUS规约的通用数据采集控制模块，该通用模块具有6路开关量输出，可以作为遥控、跳闸或者告警；6路开关量输入，也可以作为脉冲量输入，具有中央处理器，能够对实时数据进行处理。
本实用新型中的数据存储传输模块3与数据采集模块2连接，包含CPU模块，过此模块可设置数据存储的时间间隔，大容量存储的空间；包含信息收发模块，能够支持直连传输和无线传输。
本实用新型所述智能监测终端4可以为手持式终端机，也可以是加载智能监测软件系统的电脑；用户可以编程的量程转换和报警上下限设定；内设工业时钟，精确记时；自动定时上报和事件触发上报功能；提供用户设置软件，开放式接口，方便与组态软件及其他软件连接。智能监测终端集采集传输控制一体化；内嵌看门狗，不死机，掉线自动恢复；配备多种接口资源：包括模拟信号采集、开关量采集、脉冲信号输入、继电器控制输出等；短信数据传输或GPRS实时在线传输方式。

Claims (8)

1.一种人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，包括pH监测传感器（1）、数据采集模块（2）、数据存储传输模块（3）和智能监测终端（4）；其中，
所述pH监测传感器（1）用于放置在水体中，监测水质的PH值；
所述数据采集模块（2）连接所述pH监测传感器（1），接收所述pH监测传感器（1）采集到的水质PH信息并将其转换成数字信号；
所述数据存储传输模块（3）连接所述数据采集模块（2），接收所述数字信号并存储；
所述智能监测终端（4）连接所述数据存储传输模块（3），用于查看所述数字信号所对应的监测信息。
2.根据权利要求1所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，还包括太阳能供电系统（5），连接所述pH监测传感器（1）、数据采集模块（2）和数据存储传输模块（3），用于提供电源。
3.根据权利要求2所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述太阳能供电系统（5）包括顺序连接的太阳能电池组（51）、充放电控制器（52）、蓄电池组（53）和太阳能控制器（55）。
4.根据权利要求3所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述蓄电池组（53）和太阳能控制器（55）之间还连接有逆变器（54）。
5.根据权利要求1所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述智能监测终端（4）与所述数据存储传输模块（3）无线连接。
6.根据权利要求1所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述pH监测传感器（1）包括顺序连接的pH传感器（11）、信号放大与调理模块（12）、单片机（13）和连接所述数据采集模块（2）的RF模块（14）。
7.根据权利要求1所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述数据存储传输模块（3）具有8路直流采样、6路开关量输出和标准的485通信口和RS485/232接口，是基于MODBUS规约的通用数据采集控制模块。
8.根据权利要求1所述的人工湿地汇流水质pH远程监测系统，其特征在于，所述智能监测终端（4）为手持式终端或上位机。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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