CN204359779U - 一种潜水式水质检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种潜水式水质检测系统。该系统包括电机模块、数据采集模块、数据前向处理模块、数据后向处理模块及上位机，数据采集模块包括传感器单元、与传感器单元和电机模块连接的第一单片机、GPS单元、与GPS单元连接的第二单片机；数据前向处理模块包括与第一单片机和第二单片机连接的第三单片机及与第三单片机连接的第一无线传输模块；数据后向处理模块包括与第一无线传输模块无线连接的第二无线传输模块及与第二无线传输模块连接的第四单片机，第四单片机与上位机连接。本实用新型可以使水质情况的检测结果更加精确，不需耗费人力，能实时连续获取当前检测区域的地理位置坐标及水质的纯净度，并能对水质的突然变化及时反应。

Description

一种潜水式水质检测系统

技术领域

本实用新型属于水质检测技术领域，尤其涉及一种潜水式水质检测系统。

背景技术

随着工业化进程的加速，河流、水道、海湾等水域的污染程度日益加重，因此，河流、水道、海湾等水域的水质纯净度的检测也变得越发的重要。目前，对这类水质纯净度的检测，一般都采用人工取样的检测方法，即化验员取样在分析室内进行试验检测，然后根据人工实验数据来分析水质的纯净度。这种人工取样的检测方法的检测区域较小，检测的结果误差较大，且费时费力，不能实时连续检测水质的纯净度，对水质的突然变化不能及时反应。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种潜水式水质检测系统，旨在解决现有技术中人工取样的检测方法的检测区域较小，检测的结果误差较大，且费时费力，不能实时连续检测水质的纯净度，对水质的突然变化不能及反应的问题。

本实用新型实施例是这样实现的一种潜水式水质检测系统，包括电机模块、数据采集模块、数据前向处理模块、数据后向处理模块以及上位机，其中，

所述数据采集模块包括：传感器单元、与所述传感器单元和所述电机模块连接的第一单片机、与所述第一单片机连接的电机驱动单元、与所述电机驱动单元连接的电机组；GPS单元、与所述GPS单元连接的第二单片机，所述第一单片机和所述第二单片机均与所述数据前向处理模块连接；

所述数据前向处理模块包括：与所述第一单片机和所述第二单片机连接的第三单片机以及与所述第三单片机连接的第一无线传输模块；

所述数据后向处理模块包括：与所述第一无线传输模块无线连接的第二无线传输模块以及与所述第二无线传输模块连接的第四单片机，所述第四单片机与所述上位机连接。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述传感器单元包括至少一个用于检测水质纯净度的检测探头，所述检测探头均与所述第一单片机电性连接。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述电机模块包括电机驱动单元和电机组，所述电机驱动单元的输入端与所述第一单片机电性连接，所述电机驱动单元的输出端与所述电机组电性连接。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述电机驱动单元包括第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片，所述电机组包括左右运动电机、上下运动电机以及前后运动电机，所述第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片的输入端均与所述第一单片机电性连接，所述第一电机驱动芯片的输出端与所述左右运动电机和所述上下运动电机电性连接，所述第二电机驱动芯片的输出端与所述前后运动电机电性连接。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片均采用L298电机驱动芯片。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述第一无线传输模块包括第一无线传输单元和第二无线传输单元，所述第二无线传输模块包括第三无线传输单元和第四无线传输单元，所述第一无线传输单元和所述第三无线传输单元之间建立第一无线数据传输通道，所述第二无线传输单元与所述第四无线传输单元之间建立第二无线数据传输通道。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述第一无线传输单元、所述第二无线传输单元、所述第三无线传输单元以及所述第四无线传输单元均采用NRF24L01无线传输芯片。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述第四单片机通过232串口总线与所述上位机电性连接。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述上位机为PC机。

在本实用新型实施例所述的潜水式水质检测系统中，所述PC机包括水质监控管理单元、用户输入接口和显示屏，所述水质监控管理单元分别与所述用户输入接口、所述显示屏以及所述第四单片机电性连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

(1)本实用新型实施例设计的第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片可分别用来控制三个电机的转向和速度，进而控制潜水式水质检测系统中的数据采集模块上下、左右、前后运动的方向和速度，使得数据采集模块中能够在水下自由行使，从而可以采集较大检测区域面积的水质纯净度，使得检测结果更加精确。

(2)本实用新型实施例设计的由上位机控制数据采集模块采集检测区域内的水质纯净度数据以及检测区域的地理位置坐标信息，然后经数据前向处理模块和数据后向处理模块将数据采集模块采集的数据上传至上位机，由上位机对数据进行分析处理后获取水质纯净度，并将分析结果在上位机的屏幕上进行显示，其不需要耗费人力，且可以实时连续获取当前检测区域的地理位置坐标以及水质的纯净度，并能对水质的突然变化及时反应。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的潜水式水质检测系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例提供的潜水式水质检测系统的结构框图。参见图1所示，本实用新型实施例提供的潜水式水质检测系统，包括电机模块5、数据采集模块1、数据前向处理模块2、数据后向处理模块3以及上位机4，其中，所述数据采集模块1包括：传感器单元11、与所述传感器单元11和所述电机模块5连接的第一单片机12、GPS单元13、与所述GPS单元13连接的第二单片机14，所述第一单片机12和所述第二单片机14均与所述数据前向处理模块2连接；所述数据前向处理模块2包括：与所述第一单片机12和所述第二单片机14连接的第三单片机21以及与所述第三单片机21连接的第一无线传输模块22；所述数据后向处理模块3包括：与所述第一无线传输模块22无线连接的第二无线传输模块31以及与所述第二无线传输模块31连接的第四单片机32，所述第四单片机32与所述上位机4连接。

在本实施例中，所述传感器单元11包括至少一个用于检测水质纯净度的检测探头，所述检测探头均与所述第一单片机12电性连接。在具体实现时用户可以根据自身的需要自由设置检测探头的数量。

在本实施例中，所述电机模块5包括电机驱动单元51和电机组52，所述电机驱动单元51的输入端与所述第一单片机12电性连接，所述电机驱动单元51的输出端与所述电机组52电性连接。具体的，所述电机驱动单元51包括第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片，所述电机组52包括左右运动电机、上下运动电机以及前后运动电机，所述第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片的输入端均与所述第一单片机12电性连接，所述第一电机驱动芯片的输出端与所述左右运动电机和所述上下运动电机电性连接，所述第二电机驱动芯片的输出端与所述前后运动电机电性连接。优选的，在具体实现实时，第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片均可以采用L298电机驱动芯片。本实用新型采用的电机驱动单元可以接收由上位机发送的经由数据后向处理模块3、数据前向处理模块2以及第一单片机12传输过来的控制指令，并根据该控制指令控制电机组中相应的电机按要求旋转，以带动数据采集模块1中的检测探头到达指定的位置，从而能够实现增大检测区域的范围，使得检测结果更加准确的目的。

在本实施例中，所述第一单片机12和所述第二单片机14通过并行数据总线与所述第三单片机21电性连接，且所述第一单片机12和所述第二单片机14与所述第三单片机21之间分别连接有第一使能信号线和第二使能信号线。

在本实施例中，所述第一无线传输模块22包括第一无线传输单元221和第二无线传输单元222，所述第二无线传输模块31包括第三无线传输单元311和第四无线传输单元312，所述第一无线传输单元221和所述第三无线传输单元311之间建立第一无线数据传输通道，所述第二无线传输单元222与所述第四无线传输单元312之间建立第二无线数据传输通道。所述第一无线传输单元221、所述第二无线传输单元222、所述第三无线传输单元311以及所述第四无线传输单元312均采用NRF24L01无线传输芯片。所述第四单片机32通过232串口总线与所述上位机4电性连接。所述上位机4为PC机，所述PC机包括水质监控管理单元41、用户输入接口42和显示屏43，所述水质监控管理单元41分别与所述用户输入接口42、所述显示屏43以及所述第四单片机32电性连接。

以下结合图1详细阐述本实用新型实施例提供的潜水式水质检测系统的工作原理：

潜水式水质检测系统在投入使用时，由上位机4的水质监控单元管理单元41接收用户输入接口42输入的控制指令，并将该控制指令发送至第四单片机32，由第四单片机32对该控制指令进行处理后通过第二无线数据传输通道传输至第三单片机21，第三单片机21接收该控制指令并分别通过第一使能信号线和第二使能信号线将控制指令中的检测探头控制信号和GPS控制信号传输至第一单片机12和第二单片机14，第一单片机12根据接收到的检测探头控制信号启动传感器单元11中的检测探头，并同时将检测探头控制信号发送至电机驱动单元51，由电机驱动单元51根据该检测探头控制信号控制电机组52中相应的电机按要求旋转，以使检测探头到达指定的位置；同时，第二单片机14根据接收到的GPS控制信号控制GPS单元13采集检测区域的地理位置坐标信息；然后，分别由第一单片机12和第二单片机14对采集到的水质纯净度数据和地理位置坐标信息进行处理后通过并行数据总线返回至第三单片机21，第三单片机21对接收到的数据进行处理后通过第一无线数据传输通道发送至第四单片机32，进而由第四单片机32对接收到的数据进行识别与纠错后通过232串口总线传输至上位机4，由上位机4中的水质监控管理单元41对其分析处理后获取当前检测区域的地理位置坐标信息和水质纯净度，并将分析结果在显示屏43上进行显示，这样用户便能实时连续监控指定检测区域内的水质纯净度，至此完成水质检测功能。

综上，可以看出，本实用新型实施例提供的潜水式水质检测系统可以通过人工方式控制系统中的传感器单元和GPS单元的按指定要求的方向与速度行使，以使得水质情况的检测结果更加精确；此外，该系统不需耗费人力，而且还可以实时连续获取当前检测区域的地理位置坐标以及水质的纯净度，并能对水质的突然变化及时反应。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潜水式水质检测系统，其特征在于，包括电机模块，数据采集模块、数据前向处理模块、数据后向处理模块以及上位机，其中，

所述数据采集模块包括：传感器单元、与所述传感器单元和所述电机模块连接的第一单片机、GPS单元、与所述GPS单元连接的第二单片机，所述第一单片机和所述第二单片机均与所述数据前向处理模块连接；

所述数据前向处理模块包括：与所述第一单片机和所述第二单片机连接的第三单片机以及与所述第三单片机连接的第一无线传输模块；

所述数据后向处理模块包括：与所述第一无线传输模块无线连接的第二无线传输模块以及与所述第二无线传输模块连接的第四单片机，所述第四单片机与所述上位机连接。

2.如权利要求1所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述传感器单元包括至少一个用于检测水质纯净度的检测探头，所述检测探头均与所述第一单片机电性连接。

3.如权利要求2所述的水质检测系统，其特征在于，所述电机模块包括电机驱动单元和电机组，所述电机驱动单元的输入端与所述第一单片机电性连接，所述电机驱动单元的输出端与所述电机组电性连接。

4.如权利要求3所述的水质检测系统，其特征在于，所述电机驱动单元包括第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片，所述电机组包括左右运动电机、上下运动电机以及前后运动电机，所述第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片的输入端均与所述第一单片机电性连接，所述第一电机驱动芯片的输出端与所述左右运动电机和所述上下运动电机电性连接，所述第二电机驱动芯片的输出端与所述前后运动电机电性连接。

5.如权利要求4所述的水质检测系统，其特征在于，所述第一电机驱动芯片和所述第二电机驱动芯片均采用L298电机驱动芯片。

6.如权利要求5所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述第一无线传输模块包括第一无线传输单元和第二无线传输单元，所述第二无线传输模块包括第三无线传输单元和第四无线传输单元，所述第一无线传输单元和所述第三无线传输单元之间建立第一无线数据传输通道，所述第二无线传输单元与所述第四无线传输单元之间建立第二无线数据传输通道。

7.如权利要求6所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述第一无线传输单元、所述第二无线传输单元、所述第三无线传输单元以及所述第四无线传输单元均采用NRF24L01无线传输芯片。

8.如权利要求7所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述第四单片机通过232串口总线与所述上位机电性连接。

9.如权利要求8所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述上位机为PC机。

10.如权利要求9所述的潜水式水质检测系统，其特征在于，所述PC机包括水质监控管理单元、用户输入接口和显示屏，所述水质监控管理单元分别与所述用户输入接口、所述显示屏以及所述第四单片机电性连接。