CN203652085U - 无线移动水质监测设备 - Google Patents
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Abstract
无线移动水质监测设备是一种可在户外全天候工作的，具有实时远程监控功能的水质监测设备，属于水质监测技术领域。它是由母船（1）、收放仪（2）、哈希水质分析仪（hydrolab5）（3）、Futaba2.4G遥控器（4）、12/18V锂聚合物电池组（5）、12V铅酸电池组（6）、GPRS无线通信模块（7）、母船控制模块（8）、螺旋桨（9）、导向尾翼（10）、天线（11）、0.75~1MM2聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）、4m凯芙拉线（13）、电缆收放模块（14）、水质仪电缆线（15）等组件装配而成。无线移动水质监测设备适用于户外水质移动监测、并对监测活动进行远程控制的水质监测设备，用于解决传统监测传统的水质监测成本高与效率低的问题。
Description
技术领域
本设备是一种、可在户外全天候工作的，具有实时远程监控功能的水质监测设备，属于水质监测技术领域。
背景技术
水体污染作为城市环境问题四大公害之一，是严重影响人类生活质量与身心健康的重要因素，也是受到居民投诉最多的环境污染。随着环境水污染的加剧，对水质自动监测的关注度越来越高，由于水污染在空间和时间上存在差异，因此为了尽可能准确的测评水污染的平均水平，需要在监测区域进行多点布设并尽量提高监测频次。目前应用比较多的水质监测方法仍然为传统的人工采样和实验室分析方法，即在不同时段对监测区域进行若干频次监测采样。然而由于这种方式不但工作量大，监测效率低，而且容易对环境造成侵入式破坏的二次污染，对采样人员也有一定落水和废气吸入危险，此外一些恶劣的环境也不便于进入，因此很难在短时间内提供水质参数的信息，实时掌握水质的变化情况；水质监测网络的信息化程度偏低，使得众多部门的监测数据客观上无法共享。因此，全天候、自动化、智能化、网络化的环境水质自动监测是水质监测的必然趋势。在此背景之下，研制与开发一套无线移动水质监测设备具有重大的社会意义和现实意义。
无线传感器网络（WSN）能及时感知、传递和分析环境变化信息，起到环境预警的作用，同时还能为决策和管理部门提供科学依据，做出正确的决策。无线传感器网络在环境监测中应用十分广泛，不但可以应用无线传感器网络技术监测大气和土壤温湿度以及水资源的水质并设计污染源无线监测系统，还能通过对环境中相关气象参数的采集、测量来实现测风的智能化和无线化。无线传感器网络的应用多集中在大气、土壤温湿度监测以及水质监测等方面。由于水污染在时间与空间的差异等特点，水质监测不仅需要监测点位的选取个数、布设点位需要具有一定数量和代表性，无线传感器网络技术为实现这一要求提供了可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于户外水质移动式监测、并对监测活动进行远程控制的水质监测设备。以解决传统监测传统的噪声监测成本高与监测效率低的问题。
本发明它是母船（1）、水质仪收放模块（2）、哈希水质分析仪（hydrolab 5）（3）、Futaba2.4G遥控器（4）、12/18V锂聚合物电池组（5）、12V铅酸电池组（6）、GPRS无线通信模块（7）、母船控制模块（8）、螺旋桨（9）、导向尾翼（10）、天线（11）、0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）、4m凯芙拉线（13）、电缆收放模块（14）、水质仪电缆线（15）组成，上述零部件间连接关系为：母船（1）内部船底前端固定连接有电缆收放模块（14）、母船控制模块（8），后端固定连接水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7），12/18V锂聚合物电池组（5）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7）相连并给三者供电，12V铅酸电池组（6）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与母船控制模块（8）相连并供电，哈希水质分析仪（hydrolab 5）（3）通过水质仪电缆线（15）与电缆收放模块（14）以及GPRS无线通信模块（7）相连，通过4m凯芙拉线（13）与水质仪收放模块（2）相连，电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）同步控制水质分析仪（3）的升降和高度，GPRS无线通信模块（7）则将水质分析仪（3）获得的数据发送到远端，母船（1）外部上表面固定有天线（11），底部后端安装有螺旋桨（9）、导向尾翼（10），螺旋桨（9）、导向尾翼（10）与船内母船控制模块（8）相连，Futaba2.4G遥控器（4）其发出信号通过天线（11）、GPRS无线通信模块（7）接收。
无线移动监测设备可以很方便的实现各种功能区水环境多位点和不同深度监测，确保数据准确性和完整性，同时还可以作为水污染取证的监测设备。
附图说明
图1：监测设备外部形态及组成部分透视图。
图2：监测设备外部形态及尺寸俯视图。
图3：监测设备外部形态及尺寸侧视图。
图4：监测设备内部组织结构布局图。
图5：监测设备水质监测执行程序示意图。
图中标识：（1）母船、（2）水质仪收放模块、（3）哈希水质分析仪（hydrolab 5）、（5）12/18V锂聚合物电池组、（6）12V铅酸电池组、（7）GPRS无线通信模块、（8）母船控制模块、（9）螺旋桨、（10）导向尾翼、（11）天线、（12）0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线、（13）4m凯芙拉线、（14）电缆收放模块、（15）水质仪电缆线。Futaba2.4G遥控器（4）由于未与设备机械连接，故没有出现在图中。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
图1中，作为监测设备载体的母船（1）外部上表面固定有天线（11），底部后端安装有螺旋桨（9）、导向尾翼（10）。螺旋桨（9）、导向尾翼（10）与船内母船控制模块（8）相连。
图4中，母船（1）内部船底前端固定连接有电缆收放模块（14）、母船控制模块（8），后端固定连接水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7），12/18V锂聚合物电池组（5）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7）相连并给三者供电，12V铅酸电池组（6）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与母船控制模块（8）相连并供电。哈希水质分析仪（hydrolab 5）（3）通过水质仪电缆线（15）与电缆收放模块（14）以及GPRS无线通信模块（7）相连，通过4m凯芙拉线（13）与水质仪收放模块（2）相连，电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）同步控制水质分析仪（3）的升降和高度，GPRS无线通信模块（7）则将水质分析仪（3）获得的数据发送到远端。Futaba2.4G遥控器（4）由操作者手持，不与船体发生机械连接关系，其发出信号通过天线（11）、GPRS无线通信模块（7）接收。
图5中，设备在水域换点工作流程为，在一个指定点采集完数据后，当需要更换采样点时，遥控器（4）在远端发送信号控制水质仪收放模块（2）收回水质仪（3），并通过发送信号给母船控制模块（8）控制母船（1）移向指定的采样点，然后遥控器（4）发送信号控制水质仪收放模块（2）放出水质仪（3）进行新样点的水质数据采集。
数据采集组件结构主要包括水质仪收放模块（2）、水质分析仪（3）、12/18V锂聚合物电池组（5）、12V铅酸电池组（6）、GPRS无线通信模块（7）四个部件。哈希水质分析仪Hydrolab 5（3），该产品提供标准RS232、RS485接口，可直接连接串口设备，适用于环境水质的定点监测，同时能瞬时输出水质数据，并且用电量少，无需交流供电，符合与无线传感器结合的要求。Hydrolab DS5X-MS5水质分析仪采集水质数据，通过电缆的RS232接口传输到GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块将水质数据发送到数据接收端，即可在数据中心查看采集到的水质数据。12/18V锂聚合物电池组（5）给水质仪收放模块（2）供电以完成升降动作，同时为GPRS无线通信模块（7）供电，12V铅酸电池组（6）提供母船（1）移动所需的电源动力。
Claims (3)
1.无线移动水质监测设备，它是母船（1）、水质仪收放模块（2）、哈希水质分析仪（hydrolab 5）（3）、Futaba2.4G遥控器（4）、12/18V锂聚合物电池组（5）、12V铅酸电池组（6）、GPRS无线通信模块（7）、母船控制模块（8）、螺旋桨（9）、导向尾翼（10）、天线（11）、0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）、4m凯芙拉线（13）、电缆收放模块（14）、水质仪电缆线（15）组成，上述零部件间连接关系为：母船（1）内部船底前端固定连接有电缆收放模块（14）、母船控制模块（8），后端固定连接水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7），12/18V锂聚合物电池组（5）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）、GPRS无线通信模块（7）相连并给三者供电，12V铅酸电池组（6）通过0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）与母船控制模块（8）相连并供电，哈希水质分析仪（hydrolab 5）（3）通过水质仪电缆线（15）与电缆收放模块（14）以及GPRS无线通信模块（7）相连，通过4m凯芙拉线（13）与水质仪收放模块（2）相连，电缆收放模块（14）、水质仪收放模块（2）同步控制水质分析仪（3）的升降和高度，GPRS无线通信模块（7）则将水质分析仪（3）获得的数据发送到远端，母船（1）外部上表面固定有天线（11），底部后端安装有螺旋桨（9）、导向尾翼（10），螺旋桨（9）、导向尾翼（10）与船内母船控制模块（8）相连，Futaba2.4G遥控器（4）其发出信号通过天线（11）、GPRS无线通信模块（7）接收。
2.根据权利要求1所述的无线移动水质监测设备，其在形状、构造及工作上的特征在于：将电池组（5）、（6）、GPRS无线通信模块（7）、母船控制模块（8）、水质仪收放模块（2）置于母船（1）中并固定，水质仪收放模块（2）通过4m凯芙拉线（13）与水质分析仪器（3）相连，电缆收放模块（14）通过水质仪电缆线（15）与水质分析仪器（3）相连，遥控器（4）在远端通过给水质仪收放模块（2）发出指令可控制水质仪（3）在水中的升降及深度，水质仪（3）完成水质数据采集，采集所获数据通过水质仪电缆线（15）传输到GPRS无线通信模块（7）并进一步通过天线（11）传输到数据中心， 12/18V锂聚合物电池组（5）给水质仪收放模块（2）供电以完成升降动作，同时为GPRS无线通信模块（7）供电，12V铅酸电池组（6）提供母船（1）移动所需的电源动力，遥控器（4）同时远端发送信号给母船控制模块（8）以控制螺旋桨（9）和导向尾翼（10），从而达到控制母船（1）移动的速度和方向，天线（11）外置于母船（1）上表面尾端，对所有供电线路均采用0.75~1MM2 聚氯乙烯绝缘铜丝软线（12）。
3.根据权利要求2所述的无线移动水质监测设备，其特征在于：由遥控器（4）控制母船（1）的移动和停止位置，且控制水质仪收放模块（2）的执行动作，水质仪收放模块（2）控制水质分析仪器（3）在水中升降深度，水质分析仪器（3）负责采集水质数据，该数据传输到GPRS通信模块并发送到数据中心。
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| CN201320053127.0U CN203652085U (zh) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | 无线移动水质监测设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104990571A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-21 | 中山欧麦克仪器设备有限公司 | 一种远程无线传输的移动式水质在线监测仪 |
| CN111806660A (zh) * | 2019-04-12 | 2020-10-23 | 西安天衡计量仪表有限公司 | 面向水质监测的无人潜艇装置及其方法 |
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- 2013-01-31 CN CN201320053127.0U patent/CN203652085U/zh not_active Expired - Fee Related
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