CN203949926U - 一种水质自动监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水质自动监测设备，包括水质感知单元、水质取样单元、时钟模块、第一控制按键、第二控制按键、信号变送模块、数模转换模块、转换电路、存储单元、LED显示屏、数据通信单元、本地总线单元和电源适配单元；其中，第一控制按键与水质取样单元相连，用于控制水质取样单元进行水质取样；第二控制按键与水质感知单元相连，用于控制水质感知单元感知各水质参数；时钟模块分别与水质感知单元和水质取样单元相连，用于控制水质感知单元按照设定的第一时间间隔感知各水质参数，用于控制水质取样单元按照设定的第二时间间隔收集水样。本实用新型能够全面准确地监测水质参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境保护领域，具体涉及一种水质自动监测设备。
背景技术
村镇河道流域污染源主要以生活污水为主，水质随着居民生产生活、天气变化而随时动态变化，其排污特点主要是小规模、随意性、突发性、流动性和扩散性。
目前监测河道水质的水质自动监测设备主要是依靠各传感器采集水质参数，然后进行参数分析进而发现水质污染状况。然而由于目前市场上的传感器种类较少，该类设备能够获取的水质参数不够全面，且当传感器在水下放置的时间较长时，所感知获取的参数往往不太准确。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种水质自动监测设备，能够全面准确地监测水质参数。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种水质自动监测设备，包括水质感知单元、水质取样单元、时钟模块、第一控制按键、第二控制按键、信号变送模块、数模转换模块、转换电路、存储单元、LED显示屏、数据通信单元、本地总线单元和电源适配单元；
其中，所述第一控制按键与水质取样单元相连，用于控制水质取样单元进行水质取样；
所述第二控制按键与水质感知单元相连，用于控制水质感知单元感知各水质参数；
所述时钟模块分别与水质感知单元和水质取样单元相连，用于控制水质感知单元按照设定的第一时间间隔感知各水质参数，用于控制水质取样单元按照设定的第二时间间隔收集水样；
所述信号变送单元与水质感知单元相连，用于接收水质感知单元感知的各水质参数值，将所述各水质参数值转化为电信号；
所述模数转换单元与信号变送单元相连，用于将所述电信号转换为数字信号；
所述转换电路与模数转换单元相连，用于将所述数字信号转换为水质参数感知值；
所述存储单元与转换电路相连，用于存储所述水质参数感知值；
所述LED显示屏与存储单元相连，用于显示水质感知单元感知的水质参数值；
所述LED显示屏还与数据通信单元相连，用于显示数据通信单元接收的消息；
所述数据通信单元与存储单元相连，包括wifi模块、以太网模块、Zigbee模块和3G/GPRS模块，用于发送各水质参数值并接收消息；
所述本地总线单元与存储单元相连，用于将感知的水质参数值通过有线方式进行传输拷贝；
所述电源适配单元与其他单元相连，用于完成不同输入电压的转换适配，为其他单元提供电源；
所述水质感知单元由水温探头、PH值探头、溶解氧探头、电导率探头、浊度探头和流速探头组成；
所述水质取样单元由采水管、微型蠕动泵和水样储存瓶组成。
优选地，所述采水管的吸嘴紧靠所述各探头。
优选地，所述电源适配单元支持220V交流电和太阳能电池供电。
优选地，所述采水管单次采样量为10-500ml，吸程小于5米。
优选地，所述采水管连续取样最小间隔为2分钟。
优选地，所述水样储存瓶的个数最多为10个。
优选地，所述设备还包括超声波清洗元件，用于在各探头对水质进行感知前和感知中对各探头进行清洗。
本实用新型至少具有如下的有益效果：
1、本实用新型所述的水质自动监测设备，将水质参数感知和水质取样备份相结合，能够全面准确地监测水质参数，水质取样单元采集的水质水样可作为对所述各探头感知数据的进一步确认，也可作为其他复杂水质参数的扩展监测。
2、本实用新型所述的数据通信单元支持多种通信方式，如3G/GPRS、以太网、Zigbee和WIFI等，可以根据实际使用情况选择一种方式进行通信。
3、本实用新型所述的超声波清洗元件，用于在对水质进行感知监测前和监测中的传感器探头进行清洁，避免水体杂质、水生藻类或微生物对探头的覆盖或污染造成参数测量不准，超声波清洗方式对探头不造成磨损，可有效延长探头的使用寿命。
当然，实施本实用新型的任一方法或产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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是本实用新型实施例中水质自动监测设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中水质感知单元的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中水质取样单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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。
参见图1，本实用新型实施例提出了一种水质自动监测设备，包括水质感知单元、水质取样单元、时钟模块、第一控制按键、第二控制按键、信号变送模块、数模转换模块、转换电路、存储单元、LED显示屏、数据通信单元、本地总线单元和电源适配单元；
其中，第一控制按键与水质取样单元相连，用于控制水质取样单元进行水质取样；
第二控制按键与水质感知单元相连，用于控制水质感知单元感知各水质参数；
时钟模块分别与水质感知单元和水质取样单元相连，用于控制水质感知单元按照设定的第一时间间隔感知各水质参数，用于控制水质取样单元按照设定的第二时间间隔收集水样；
所述信号变送单元与水质感知单元相连，用于接收水质感知单元感知的各水质参数值，将所述各水质参数值转化为电信号；
所述模数转换单元与信号变送单元相连，用于将所述电信号转换为数字信号；
所述转换电路与模数转换单元相连，用于将所述数字信号转换为水质参数感知值；
所述存储单元与转换电路相连，用于存储所述水质参数感知值；
所述LED显示屏与存储单元相连，用于显示水质感知单元感知的水质参数值；
所述LED显示屏还与数据通信单元相连，用于显示数据通信单元接收的消息；
所述数据通信单元与存储单元相连，包括wifi模块、以太网模块、Zigbee模块和3G/GPRS模块，用于发送各水质参数值并接收消息；
所述本地总线单元与存储单元相连，用于将感知的水质参数值通过有线方式进行传输拷贝；
所述电源适配单元与其他单元相连，用于完成不同输入电压的转换适配，为其他单元提供电源；
所述水质感知单元由水温探头、PH值探头、溶解氧探头、电导率探头、浊度探头和流速探头组成，具体可参见图2；
所述水质取样单元由采水管、微型蠕动泵和水样储存瓶组成，具体可参见图3。
其中，所述采水管的吸嘴紧靠所述各探头，采水管的单次采样量为10-500ml，吸程一般小于5米，连续取样最小间隔为2分钟，水样瓶数量最多为10个。
所述信号变送单元用于接收所述各探头感知的测量值，并将所述各探头的感知测量值转化为电信号，一般输出为4-20mA电流信号或0-5V电压信号。
所述转换电路用于将经过数模转换得到的数字信号，依据各探头的感知特性进行转换，得到各探头的感知测量值，即各水质参数值。
各水质参数值通过数据通信单元实时回传上报至远端控制平台，同时在本地存储单元中保留备份，设备存储单元最多可保存备份2000组水质监测数据，备份数据超出最大保存数量时，较高的数据将被自动清空，所有备份数据可通过本地总线单元进行现场传输拷贝。
所述设备还包括超声波清洗元件，用于在各探头对水质进行感知前和感知中对各探头进行清洗，避免水体杂质、水生藻类或微生物对探头的覆盖或污染造成参数测量不准，超声波清洗方式对探头不造成磨损，可有效延长探头的使用寿命。
所述电源适配单元完成不同输入电压的转换适配，为监测设备各器件提供能量供给，输入电压可支持220V交流市电，也可支持太阳能电池供电。
数据通信单元支持多种通信方式，如3G/GPRS、以太网、Zigbee和WIFI等，感知测量值通过数据通信单元实时回传上报至远端控制平台，根据实际使用情况选择一种方式进行通信，对于村镇河道水质监测系统，基础设施有限，一般优选3G/GPRS通信方式。
本实用新型实施例所述的水质自动监测设备，将水质参数感知和水质取样备份相结合，能够全面准确地监测水质参数，水质取样单元采集的水质水样可作为对所述各探头感知数据的进一步确认，也可作为其他复杂水质参数的扩展监测。
本实用新型实施例所述的数据通信单元支持多种通信方式，如3G/GPRS、以太网、Zigbee和WIFI等，可以根据实际使用情况选择一种方式进行通信。
本实用新型实施例所述的超声波清洗元件，用于在对水质进行感知监测前和监测中的传感器探头进行清洁，避免水体杂质、水生藻类或微生物对探头的覆盖或污染造成参数测量不准，超声波清洗方式对探头不造成磨损，可有效延长探头的使用寿命。
本实用新型还包括本地总线单元，支持多种本地总线类型，包括RS232/485、IIC、SPI、CAN、one-wire bus、USB等。
本实用新型还包括LED显示屏，用于显示当前监测点采集获得的水质参数情况，LED显示屏的参数包括：点直径：3.75mm，点间距:4.75mm，发光点颜色：R、G，基色：红、绿色(一起亮时为黄色)，像素密度：44320点/m2。
本实用新型还包括多功能控制按键，用于对设备进行基本控制与设置操作，如开关机、探头清洗、设置采集间隔时间、设置屏幕显示内容以及其他设备工作参数设定等。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种水质自动监测设备，其特征在于，包括水质感知单元、水质取样单元、时钟模块、第一控制按键、第二控制按键、信号变送模块、数模转换模块、转换电路、存储单元、LED显示屏、数据通信单元、本地总线单元和电源适配单元；
其中，所述第一控制按键与水质取样单元相连，用于控制水质取样单元进行水质取样；
所述第二控制按键与水质感知单元相连，用于控制水质感知单元感知各水质参数；
所述时钟模块分别与水质感知单元和水质取样单元相连，用于控制水质感知单元按照设定的第一时间间隔感知各水质参数，用于控制水质取样单元按照设定的第二时间间隔收集水样；
所述信号变送单元与水质感知单元相连，用于接收水质感知单元感知的各水质参数值，将所述各水质参数值转化为电信号；
所述模数转换单元与信号变送单元相连，用于将所述电信号转换为数字信号；
所述转换电路与模数转换单元相连，用于将所述数字信号转换为水质参数感知值；
所述存储单元与转换电路相连，用于存储所述水质参数感知值；
所述LED显示屏与存储单元相连，用于显示水质感知单元感知的水质参数值；
所述LED显示屏还与数据通信单元相连，用于显示数据通信单元接收的消息；
所述数据通信单元与存储单元相连，包括wifi模块、以太网模块、Zigbee模块和3G/GPRS模块，用于发送各水质参数值并接收消息；
所述本地总线单元与存储单元相连，用于将感知的水质参数值通过有线方式进行传输拷贝；
所述电源适配单元与其他单元相连，用于完成不同输入电压的转换适配，为其他单元提供电源；
所述水质感知单元由水温探头、PH值探头、溶解氧探头、电导率探头、浊度探头和流速探头组成；
所述水质取样单元由采水管、微型蠕动泵和水样储存瓶组成。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述采水管的吸嘴紧靠所述各探头。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源适配单元支持220V交流电和太阳能电池供电。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述采水管单次采样量为10-500ml，吸程小于5米。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述采水管连续取样最小间隔为2分钟。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水样储存瓶的个数最多为10个。
7.根据权利要求1至6任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括超声波清洗元件，用于在各探头对水质进行感知前和感知中对各探头进行清洗。
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Granted publication date: 20141119 Termination date: 20150506 |
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