CN204129034U - 水环境多功能多参数集成水质监测传感器 - Google Patents

水环境多功能多参数集成水质监测传感器 Download PDF

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郭宏
王莉莎
申爱群
庞晓华
师斌
何堃
田继忠
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BEIJING NOKISENS ELECTRONIC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
BEIJING NOKISENS SAC Co Ltd
WEIHAI NOKISENS SAC CO Ltd
SUZHOU ZHONGYIN SENSING Co Ltd
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BEIJING NOKISENS SAC Co Ltd
WEIHAI NOKISENS SAC CO Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,包括微处理器、太阳能供电装置和用于探测水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度指标的水质传感器,所述太阳能供电装置与水质传感器均与微处理器连接,所述微处理器还连接有GPRS模块,所述微处理器与水质传感器之间通过传感器连接端子相连接,所述传感器连接端子的输入端口为标准接口。本实用新型微处理器与GPRS模块之间通讯上传数据,通过更换不同的传感器探头,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标的读取,解决了白天黑夜续航工作的问题;本实用新型并具有低功耗,传感器自动识别,数据远程无线传输,使用方便等特点,可广泛应用于各种水质监测测量。

Description

水环境多功能多参数集成水质监测传感器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及的是传感器领域,具体涉及的是一种水环境多功能多参数集成水质监测传感器。
背景技术
[0002] 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
[0003] 传感技术——研究传感器的材料、设计、工艺、性能和应用等的综合技术。传感技术是一门边缘技术,它涉及物理学,数学,化学,以及对其敏感元件部分的研究和开发,除了对其芯片的研究和开发外,也应十分重视传感器的封装工艺和封装结构的研究,这往往是引起传感器不能稳定可靠地工作的关键因素之一。
[0004] 水质传感器用来测量读取水资源的水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标,不同的用户需要不同的组合方式,关注的测量对象并不相同,水质传感器一般处于野外工作,数据传输,供电方式,封装形式等都会影响到传感器的应用推广。
实用新型内容
[0005] 针对应用中的实际需求,本实用新型目的是提供一种可以识别读取传感器数据进行远程传输水环境的多功能多参数集成水质监测传感器,解决了白天黑夜续航工作的问题,满足了传感器的应用需求。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
[0007] 水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,包括微处理器、太阳能供电装置和用于探测水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度指标的水质传感器,所述太阳能供电装置与水质传感器均与微处理器连接,所述微处理器还连接有用来将水质传感器数据进行远程传输的GPRS模块,方便用户及时获取水质信息;所述微处理器与水质传感器之间通过传感器连接端子相连接,所述传感器连接端子的输入端口为标准接口,可更换不同的传感器就可以实现不同的参数测量
[0008] 根据上述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其中,所述太阳能供电装置包括蓄电池、太阳能电池组和充电保护器,所述太阳能电池组通过充电保护器连接蓄电池,所述蓄电池连接微处理器,通过设置太阳能供电装置解决了白天黑夜续航工作的问题。所述太阳能供电采用了太阳能组合蓄电池充电,为控制部分与传感器提供工作电源。
[0009] 根据上述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其中,所述水质传感器包括水温传感器探头、溶解氧传感器探头、Ph值传感器探头、水位检测传感器探头、盐度及浊度检测传感器探头,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标的读取。
[0010] 根据上述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其中,所述微处理器采用的是宏晶科技的STC12LC5A60S2。
[0011] 根据上述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其中,所述GPRS模块采用的是国产的深圳金博通科技的KB3031-F。
[0012] 根据上述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其中,所述传感器连接端子采用的是五合一的标准连接端子,所述五合一的标准连接端子设有第I〜5输入端口,所述第I〜4输入端口为标准数字传感器接口。
[0013] 通过传感器接口设计成标准接口,。
[0014] 本实用新型通过现有微处理器模块连接水质传感器,并采用太阳能供电装置供电,解决了白天黑夜续航工作的问题,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标的读取;本实用新型水环境多功能多参数集成水质监测传感器,并具有低功耗,传感器自动识别,数据远程无线传输,使用方便等特点,可广泛应用于各种水质监测测量。
附图说明
[0015] 下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型;
[0016] 图1为本实用新型的水环境多功能多参数集成水质监测传感器的结构框图;
[0017] 图2为本实用新型的微处理器连接电路图;
[0018] 图3为本实用新型的GPRS模块的电路图;
[0019] 图4为本实用新型的USB转串口的电路图;
[0020] 图5为本实用新型的太阳能供电装置的电路图。
具体实施方式
[0021] 为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
[0022] 参加图1至图5,本实施例的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其包括微处理器10、太阳能供电装置20和用于探测水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度指标的水质传感器30。太阳能供电装置20与水质传感器30均与微处理器10连接,所述微处理器10还连接有用来将水质传感器数据进行远程传输的GPRS模块40,方便用户及时获取水质信息;所述水质传感器30包括水温传感器探头31、溶解氧传感器探头32、Ph值传感器探头33、水位检测传感器34、盐度及浊度检测传感器35,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和池度等指标的读取。
[0023] 针对现实应用中的需求,本实施例增加了太阳能组合蓄电池供电方式,即太阳能供电装置20,该太阳能供电装置20包括蓄电池23、太阳能电池组21和充电保护器22,所述太阳能电池组21通过充电保护器22连接蓄电池30,所述蓄电池23连接微处理器10,通过设置太阳能供电装置20解决了白天黑夜续航工作的问题。太阳能供电采用了太阳能组合蓄电池充电,为微处理器10与水质传感器提供工作电源。
[0024] 本实用新型中,微处理器10与水质传感器30之间通过传感器连接端子相连接,该传感器连接端子采用的是五合一的标准连接端子,即传感器接口设计成标准接口,更换不同的传感器就可以实现不同的参数测量。其中,传感器连接端子的第I〜4输入端口是标准数字传感器接口,提供了一个电源接口,一个接地端口,两个数据通讯端口,传感器连接端子的第5输入端口兼容了数字通讯模式与模数转换两种模式,电源与接地与其余四个端口相同,两个数据线接口同时还可以作为模数转换端口输入。
[0025] 水质传感器的输入接口做成标准接口,通电初始化后发出一个身份识别码,微处理器接收到身份识别码后于传感器建立数据通讯,发送初始化命令,等待传感器工作稳定后读取传感器数据,完成对水质参数的测量。
[0026] 接上传感器后,由微处理器自动实现传感器类型识别,传感器初始化与传感器数据读取。微处理器自动识别每一种传感器具有自己的身份编码,微处理器可以根据身份编码自动识别传感器,GPRS模块用来将传感器数据进行远程传输,方便用户及时获取水质信肩、O
[0027] 本实施例的微处理器米用的是宏晶科技的STC12LC5A60S2微处理器,其为现有微处理器,其实现了传感器的自动识别,传感器初始化,传感器数据读取,与GPRS模块通讯,GPRS模块采用的是国产的深圳金博通科技的KB3031-F,实现数据的远程发送,通过更换不同的传感器探头,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标的读取。
[0028] 太阳能电池组在白天将接收到的太阳能转换成电能,通过充电保护器给蓄电池充电,蓄电池在白天接受太阳能电池组的充电,同时给微处理器与传感器提供工作电源,晚上没有太阳光的时候,继续为控制电路提供工作电源。
[0029] 此外,参见图4,在微处理器上设置有USB转串口,用于对电脑连接。GPRS模块在装上SM卡后就可以连接互联网,GPRS模块就能将接收到的传感器数据发送到固定的IP地址端口,将固定的IP地址设置为用户的服务器IP地址(必须是公网IP地址,不能使内部网络的IP地址),用户就可以在服务器端获取水环境多功能多参数集成水质监测传感器的数据。
[0030] 微处理器需要完成传感器的身份识别,传感器的初始化,传感器的数据读取,数据处理,协议打包,然后完成与GPRS的通讯,通过GPRS模块将传感器数据发送到用户的服务器电脑,微处理器同时还要完成系统的低功耗管理,休眠待机,系统唤醒重新初始化,完成新一轮的数据采集循环。
[0031] 本实用新型通过现有微处理器模块连接水质传感器,并采用太阳能供电装置供电,解决了白天黑夜续航工作的问题,实现对水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度等指标的读取;本实用新型水环境多功能多参数集成水质监测传感器,并具有低功耗,传感器自动识别,数据远程无线传输,使用方便等特点,可广泛应用于各种水质监测测量。
[0032] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,包括微处理器、太阳能供电装置和用于探测水温、溶解氧、Ph值、水位、盐度和浊度指标的水质传感器,所述太阳能供电装置与水质传感器均与微处理器连接,所述微处理器还连接有GPRS模块,所述微处理器与水质传感器之间通过传感器连接端子相连接,所述传感器连接端子的输入端口为标准接口,所述太阳能供电装置包括蓄电池、太阳能电池组和充电保护器,所述太阳能电池组通过充电保护器连接蓄电池,所述蓄电池连接微处理器,所述水质传感器包括水温传感器探头、溶解氧传感器探头、Ph值传感器、水位检测传感器、盐度检测传感器以及浊度检测传感器。
2.根据权利要求1所述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,所述微处理器采用的是宏晶科技的STC12LC5A60S2。
3.根据权利要求2所述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,所述GPRS模块采用的是国产的深圳金博通科技的KB3031-F。
4.根据权利要求3所述的水环境多功能多参数集成水质监测传感器,其特征在于,所述传感器连接端子采用的是五合一的标准连接端子,所述五合一的标准连接端子设有第1〜5输入端口,所述第1〜4输入端口为标准数字传感器接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106442678A (zh) * 2016-07-15 2017-02-22 邵阳学院 一种gsm水质监测系统
CN108680338A (zh) * 2018-03-26 2018-10-19 山东大学 多参数无线实时监控自供电荧光示踪系统及方法

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