CN205991981U - 一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 - Google Patents
一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205991981U CN205991981U CN201620987505.6U CN201620987505U CN205991981U CN 205991981 U CN205991981 U CN 205991981U CN 201620987505 U CN201620987505 U CN 201620987505U CN 205991981 U CN205991981 U CN 205991981U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zigbee
- node
- unit
- sensing
- wireless sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，包括电源单元、感应单元、ZigBee无线传感网络单元、处理单元、报警单元和远程控制单元，所述感应单元的输出端与ZigBee无线传感网络单元的输入端相连接，所述感应单元包括第一无线传感节点、第二无线传感节点、第三无线传感节点和第N无线传感节点，所述ZigBee无线传感网络单元包括第一ZigBee终端节点、第二ZigBee终端节点、第三ZigBee终端节点、第N ZigBee终端节点和ZigBee协调器。本实用新型满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测的需求，同时性价比较低，能够实现对工业污水的有效监测和管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质在线监测技术领域，具体为一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统。
背景技术
环境保护是盐业可持续发展的关键问题之一。在盐矿开采、加工和盐化工生产中必须遵循“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”这一《环境保护法》规定的环境保护方针。
但是在制盐生产过程中与制盐原料直接接触后排出的废水，例如制盐母液、酸洗废水、设备泄漏卤水、热电站水处理排出的酸性和碱性废水等工业废水，如直接排放对环境影响极大。
现有的工业废水水质监测方法主要有以下两种:
(1)采用人工采样、实验室分析的方式，即对工业生产过程中的几个断面采样，采样频率从每月数次到每日数次。这种方式无法实现水质参数的远程实时监测，且存在监测周期长、时效性差、劳动强度大以及数据采集速度慢等问题，不能很好地反映水质参数的连续动态变化。
(2)采用由监控中心和若干监测子站组成的自动监测系统，能实现自动连续监测和数据的远程传输，但需预先铺设电缆和建立多个监测子站，不适合工业生产作业环境，并且监测范围有限、系统投资成本高。
由此可见，现有的水质监测手段都存在着一些不足，无法满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测的需求，同时性价比较低，无法实现对工业污水的有效监测和管理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，具备性价比较低，能够实现对工业污水的有效在线监测和管理的优点，解决了现有的水质监测系统无法满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测需求的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，包括电源单元、感应单元、ZigBee无线传感网络单元、处理单元、报警单元和远程控制单元，所述感应单元的输出端与ZigBee无线传感网络单元的输入端相连接。
所述感应单元包括第一无线传感节点、第二无线传感节点、第三无线传感节点和第N无线传感节点，所述ZigBee无线传感网络单元包括第一ZigBee终端节点、第二ZigBee终端节点、第三ZigBee终端节点、第N ZigBee终端节点和ZigBee协调器。
所述ZigBee无线传感网络单元的ZigBee协调器的输出端双向连接有网关，网关双向连接有Internet，Internet与处理单元双向连接，且电源单元的输出端与处理单元的输入端电连接，所述处理单元的第一输出端与报警单元的输入端相连接，所述处理单元的第二输出端通过无线通讯模块与远程控制单元双向连接。
优选的，所述感应单元的第一无线传感节点的输出端与ZigBee无线传感网络单元的第一ZigBee终端节点的输入端相连接，所述感应单元的第二无线传感节点的输出端与ZigBee无线传感网络单元的第二ZigBee终端节点的输入端相连接，所述感应单元的第三无线传感节点的输出端与ZigBee无线传感网络单元的第三ZigBee终端节点的输入端相连接，所述感应单元的第N无线传感节点的输出端与ZigBee无线传感网络单元的第N ZigBee终端节点的输入端相连接，且第一ZigBee终端节点、第二ZigBee终端节点、第三ZigBee终端节点和第N ZigBee终端节点的输出端均与ZigBee协调器的输入端双向连接。
优选的，所述第一无线传感节点、第二无线传感节点、第三无线传感节点和第N无线传感节点所采用的传感器均为扭矩传感器。
优选的，所述处理单元内的处理器采用CC2530芯片。
优选的，所述报警单元包括声音报警器和灯光报警器。
优选的，所述远程控制单元包括个人计算机、手机和平板电脑。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型可以实现水质参数的远程实时监测，且监测周期短、时效性强、劳动强度小以及数据采集速度快，能够很好地反映水质参数的连续动态变化。
2、本实用新型无需预先铺设电缆和建立多个监测子站，适合工业生产作业环境，并且监测范围广、系统投资成本较低。
3、本实用新型可以满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测的需求，同时性价比较低，能够实现对工业污水的有在线效监测和管理。
4、本实用新型采用自组网的Zigbee无线网络技术，可根据需要扩展监测节点，能够更为全面反映待测水域的水质状况，从而提高检测结果的准确度。
5、本实用新型的系统可具备同时采集水质多个参数的功能，采集数据并可以及时进行计算、处理与传输，系统的自适应性与兼容性好。
6、本实用新型可有效减少传感器节点的能耗，降低系统的功耗，延长节点的使用周期。
7、本实用新型可实现用户远程监测，管理人员可以直观、方便、轻松地实现对水质的监测操作。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1电源单元、2感应单元、201第一无线传感节点、202第二无线传感节点、203第三无线传感节点、204第N无线传感节点、3 ZigBee无线传感网络单元、301第一ZigBee终端节点、302第二ZigBee终端节点、303第三ZigBee终端节点、304第N ZigBee终端节点、305ZigBee协调器、4处理单元、5报警单元、501声音报警器、502灯光报警器、6远程控制单元、601个人计算机、602手机、603平板电脑、7网关、8 Internet、9无线通讯模块。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1，一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，包括电源单元1、感应单元2、ZigBee无线传感网络单元3、处理单元4、报警单元5和远程控制单元6，感应单元2的输出端与ZigBee无线传感网络单元3的输入端相连接，ZigBee无线传感网络单元3的无线传感网络是一种技术集成度高，涉及多种前沿科学技术的信息采集变换，组网传送，融合处理，反馈调节的多信息综合采集与组网应用系统，在当前的国际信息产业界和技术研究领域里都受到广泛关注，无线传感网络由多个静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者，无线传感络并不需要较高的带宽，但是需要较低的传输延时和极低的功率消耗并且可以使用户拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列，而ZigBee的出现正好解决了这一问题，ZigBee有着高通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点，这些优点使得ZigBee与无线传感网络完美的结合在一起。
感应单元2包括第一无线传感节点201、第二无线传感节点202、第三无线传感节点203和第N无线传感节点204，第一无线传感节点201、第二无线传感节点202、第三无线传感节点203和第N无线传感节点204所采用的传感器均为扭矩传感器，扭矩传感器节点结构紧凑，体积小巧，封装在树脂外壳内，节点每个通道内置有高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路，桥路自动配平，节点的空中传输速率可以达到250K BPS，有效实时数据传输率达到4K SPS，有效室内通讯距离可达100米，节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗仅25mA，使用普通9V电池，可连续测量几十个小时，对于长期监测应用，以5分钟间隔发送一次扭矩值，数年不需要更换电池，大大提高了系统的免维护性，ZigBee无线传感网络单元3包括第一ZigBee终端节点301、第二ZigBee终端节点302、第三ZigBee终端节点303、第N ZigBee终端节点304和ZigBee协调器305。
感应单元2的第一无线传感节点201的输出端与ZigBee无线传感网络单元3的第一ZigBee终端节点301的输入端相连接，感应单元2的第二无线传感节点202的输出端与ZigBee无线传感网络单元3的第二ZigBee终端节点302的输入端相连接，感应单元2的第三无线传感节点203的输出端与ZigBee无线传感网络单元3的第三ZigBee终端节点303的输入端相连接，感应单元2的第N无线传感节点204的输出端与ZigBee无线传感网络单元3的第NZigBee终端节点304的输入端相连接，且第一ZigBee终端节点301、第二ZigBee终端节点302、第三ZigBee终端节点303和第N ZigBee终端节点304的输出端均与ZigBee协调器305的输入端双向连接。
ZigBee无线传感网络单元3的ZigBee协调器305的输出端双向连接有网关7，主要对数据从ZigBee进入网关7以及数据从网关7到互联网进行分析，在此，数据由ZigBee进入网关7采用串行传输的通信方式，ZigBee各个节点把收集的数据送到ZigBee协调器305，在经由ZigBee协调器305交给应用层，应用层通过调用串口API发到网关7，网关7将Internet8发送来的数据进行解封装通过串口交给ZigBee协调器305，ZigBee协调器305再将数据封装，加上ZigBee的短地址发送出去，实现了从ZigBee到网关7的双向数据传输，网关7到互联网的传输在此文中采用了以太网口传输，客户端与服务器模式的网络通信结构，并用Windows Socket网络编程实现，完成了从网关7到互联网的数据传输，因此，通过此网关7把基于ZigBee的无线传感网络与互联网连接起来，从而使得可以通过互联网时时控制物理世界，可以根据使用者的需要对所有的节点进行控制及管理，网关7双向连接有Internet 8，Internet 8与处理单元4双向连接，处理单元4内的处理器采用CC2530芯片，采用CC2530作为核心芯片来设计无线传感节点，该节点拟达到以下功能及指标：JTAG调试/编程功能及电源硬件管理接口（SVS），采用板载PCB天线和外接SMA天线可选，采用四层板设计，分别为RF层、地平面、内部布线层和MCU层，间距为0.25、0.5、0.25，PCB厚共计1mm；单个节点传输距离100米，通过中继可达数公里，且电源单元1的输出端与处理单元4的输入端电连接，处理单元4的第一输出端与报警单元5的输入端相连接，报警单元5包括声音报警器501和灯光报警器502，处理单元4的第二输出端通过无线通讯模块9与远程控制单元6双向连接，远程控制单元6包括个人计算机601、手机602和平板电脑603。
综上所述：该基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，可以实现水质参数的远程实时监测，且监测周期短、时效性强、劳动强度小以及数据采集速度快，能够很好地反映水质参数的连续动态变化，无需预先铺设电缆和建立多个监测子站，适合工业生产作业环境，并且监测范围广、系统投资成本较低，可以满足工业生产中污水水质参数的实时在线监测的需求，同时性价比较低，能够实现对工业污水的有效监测和管理，采用自组网的Zigbee无线网络技术，可根据需要扩展监测节点，能够更为全面反映待测水域的水质状况，从而提高检测结果的准确度，可具备同时采集水质多个参数的功能，采集数据并可以及时进行计算、处理与传输，系统的自适应性与兼容性好，可有效减少传感器节点的能耗，降低系统的功耗，延长节点的使用周期，可实现用户远程监测，管理人员可以直观、方便、轻松地实现对水质的监测操作。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，包括电源单元（1）、感应单元（2）、ZigBee无线传感网络单元（3）、处理单元（4）、报警单元（5）和远程控制单元（6），其特征在于：所述感应单元（2）的输出端与ZigBee无线传感网络单元（3）的输入端相连接；
所述感应单元（2）包括第一无线传感节点（201）、第二无线传感节点（202）、第三无线传感节点（203）和第N无线传感节点（204），所述ZigBee无线传感网络单元（3）包括第一ZigBee终端节点（301）、第二ZigBee终端节点（302）、第三ZigBee终端节点（303）、第N ZigBee终端节点（304）和ZigBee协调器（305）；
所述ZigBee无线传感网络单元（3）的ZigBee协调器（305）的输出端双向连接有网关（7），网关（7）双向连接有Internet（8），Internet（8）与处理单元（4）双向连接，且电源单元（1）的输出端与处理单元（4）的输入端电连接，所述处理单元（4）的第一输出端与报警单元（5）的输入端相连接，所述处理单元（4）的第二输出端通过无线通讯模块（9）与远程控制单元（6）双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，其特征在于：所述感应单元（2）的第一无线传感节点（201）的输出端与ZigBee无线传感网络单元（3）的第一ZigBee终端节点（301）的输入端相连接，所述感应单元（2）的第二无线传感节点（202）的输出端与ZigBee无线传感网络单元（3）的第二ZigBee终端节点（302）的输入端相连接，所述感应单元（2）的第三无线传感节点（203）的输出端与ZigBee无线传感网络单元（3）的第三ZigBee终端节点（303）的输入端相连接，所述感应单元（2）的第N无线传感节点（204）的输出端与ZigBee无线传感网络单元（3）的第N ZigBee终端节点（304）的输入端相连接，且 第一ZigBee终端节点（301）、第二ZigBee终端节点（302）、第三ZigBee终端节点（303）和第N ZigBee终端节点（304）的输出端均与ZigBee协调器（305）的输入端双向连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，其特征在于：所述第一无线传感节点（201）、第二无线传感节点（202）、第三无线传感节点（203）和第N无线传感节点（204）所采用的传感器均为扭矩传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，其特征在于：所述处理单元（4）内的处理器采用CC2530芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，其特征在于：所述报警单元（5）包括声音报警器（501）和灯光报警器（502）。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统，其特征在于：所述远程控制单元（6）包括个人计算机（601）、手机（602）和平板电脑（603）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620987505.6U CN205991981U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620987505.6U CN205991981U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205991981U true CN205991981U (zh) | 2017-03-01 |
Family
ID=58105209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620987505.6U Expired - Fee Related CN205991981U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205991981U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106950342A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-14 | 西京学院 | 一种基于LoRa技术的远程工业废水PH值远程监测系统 |
| CN111693165A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 国家电网有限公司 | 一种无线无源充电式测温方法 |
-
2016
- 2016-08-31 CN CN201620987505.6U patent/CN205991981U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106950342A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-14 | 西京学院 | 一种基于LoRa技术的远程工业废水PH值远程监测系统 |
| CN111693165A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 国家电网有限公司 | 一种无线无源充电式测温方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mudumbe et al. | Smart water meter system for user-centric consumption measurement | |
| CN201262704Y (zh) | 一种用于住宅节能的无线监控装置 | |
| CN101226682B (zh) | 新型地铁杂散电流自动监测装置 | |
| CN101943694A (zh) | 水质在线监测系统 | |
| CN205991980U (zh) | 一种岩盐矿工业污水水质在线监测系统 | |
| CN111350546A (zh) | 一种煤矿瓦斯监测系统 | |
| CN107045004A (zh) | 一种分体式参数水质监测系统 | |
| CN107360537A (zh) | 低功耗广域网物联网组网技术的能耗信息管理方法 | |
| CN205991981U (zh) | 一种基于ZigBee无线传感的岩盐矿工业污水水质在线监测系统 | |
| CN201813483U (zh) | 基于无线传感器网络的移动式安全生产监控终端 | |
| CN203561865U (zh) | 一种分布式综合预警的监控数据采集系统 | |
| CN205123760U (zh) | 一种基于智能传控终端的通信管理系统 | |
| CN104317256A (zh) | 一种适用于野外的水资源远程监测装置 | |
| CN204993248U (zh) | 基于光伏电站信息系统的多路直流电压电流采集器 | |
| CN204390008U (zh) | 基于物联网技术的输变电设备智能监测装置 | |
| CN203941591U (zh) | 基于物联网的住宅火灾预警系统 | |
| CN106338960A (zh) | 一种分布式生产车间智能数据监测传输装置 | |
| CN206559904U (zh) | 一种灌区信息采集装置 | |
| CN203012469U (zh) | 一体化采集控制设备 | |
| Chenyan et al. | Research of carbon emission reduction on the green building based on the Internet of Things | |
| CN104950747A (zh) | 一种野外遥测终端低功耗无线管理与控制装置及方法 | |
| CN205405216U (zh) | 基于物联网的智能电费监控系统 | |
| CN204114576U (zh) | 一种管道安全监测报警终端 | |
| CN209230862U (zh) | 一种基于NBIoT网络的智能压力监测装置 | |
| CN107393271A (zh) | 一种基于Zigbee和微处理器的污水处理厂数据采集装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170301 Termination date: 20170831 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |