CN206683682U - 基于无线传感网络的水环境监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线传感网络的水环境监测系统，其包括水环境数据监测节点、汇聚节点和远程数据中心，所述水环境数据监测节点分布在监测水域，汇聚节点获取各个水环境数据监测节点采集到的数据，再通过无线网络将数据发送到远程数据中心；所述水环境数据监测节点由水质检测设备组成，水质检测设备包括浮体，在浮体上方设有密封箱和支架，在浮体下方设有多参数水质检测传感器，密封箱内设有控制装置，在支架上端装有转盘和无线设备天线，在转盘上方装有太阳能电池板，在转盘下方装有驱动电机，驱动电机通过转盘带动太阳能电池板转动。本实用新型提高了设备的可持续工作能力以及水质检测设备移动能力，实现了对区域的全方位的监控。
Description
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种基于无线传感网络的水环境监测系统。
背景技术
目前，随着湖泊、河流和沿海流域经济的快速发展、人口的迅速增长，水库、湖泊、河流和海洋等水质污染和富营养化问题日益严重，在国家可持续发展战略思想思路的引导下，人们也越来越重视水资源的保护及水质的监测。
现有的水质监测主要还停留在人工取样的方式进行，通过人工检测设备对水质进行采样，进行人工分析后得出结论并记录，这种方式不仅工作量大、费时费力，而且检测的数据较为有限、不够全面，准确度较低，在记录过程中不可避免的会出现人为操作导致的错误，不方便监管部门的管理和统计。也有一些采用电子的监测设备进行水质参数取样的监测系统，但是多采用有线的方式进行数据传输，在一些特定环境下使用很不方便；现有的电子水质监测系统所监测的参数也不够全面，不能全面、具体的体现水环境的实际质量。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有水质环境监测系统的不足，提供一种新型的基于无线传感网络的水环境监测系统。
本实用新型采取的技术方案是：一种基于无线传感网络的水环境监测系统，其包括水环境数据监测节点、汇聚节点和远程数据中心，所述水环境数据监测节点分布在监测水域，多个水环境数据监测节点与1个汇聚节点构成1个监测子网，所述汇聚节点获取各个水环境数据监测节点采集到的数据，再通过无线网络将数据发送到远程数据中心；所述水环境数据监测节点由水质检测设备组成，所述水质检测设备包括浮体，在浮体上方设有密封箱和支架，在浮体下方设有多参数水质检测传感器，所述密封箱内设有控制装置，所述支架上端装有转盘和无线设备天线，在转盘上方装有太阳能电池板，在转盘下方装有驱动电机，驱动电机通过转盘带动太阳能电池板转动，所述多参数水质检测传感器，无线设备天线，太阳能电池板，驱动电机均通过数据线与所述控制装置连接。
本实用新型中的控制装置包括MCU控制模块，电源模块，无线通信模块，电机驱动模块和数据存储模块。
本实用新型中的浮体的底部装有潜水电机，潜水电机的驱动轴上装有扇叶，潜水电机通过数据线与所述控制装置连接。
本实用新型中的远程数据中心设有Web通信服务器和数据库服务器，所述Web通信服务器负责与各个汇聚节点之间的数据通信，所述数据库服务器用于保存采集到的数据。
本实用新型中的多参数水质检测传感器采用M45453多参数水质检测传感器。
本实用新型中的一个汇聚节点与2-6个水环境数据监测节点构成一个监测子网。
本实用新型的有益效果是：采用全面的多参数检测设备对水质环境进行全方位的检测，多个监测节点通过无线模块构成自组织网络，数据可以以多跳接力方式传输到汇聚节点，然后通过有线或者无线网络发送到远程数据中心，远程数据中心可以将收集到的水质参数存档并通过网页形式发布。本系统可以及时为监管部门科学决策提供依据，具有检测准确度高、安全可靠性好，使用和维修方便等特点。
同时本系统采用太阳能+蓄电池联合供电方式，可对温度、电导率、溶解氧（DO）、pH等水质参数自动进行部分或全部采集。通过驱动电机可实时控制太阳能板的角度，进行高效率发电，提高了设备的可持续工作能力；并且通过潜水电机驱动扇叶的转动，从而提高了水质检测设备移动能力，实现了对该区域的全方位的监控。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图。
图2是水质检测设备的结构示意图。
图中标记为：1-浮体,2-控制装置，3-多参数水质检测传感器，4-密封箱，5-支架，6-转盘，7-太阳能电池板，8-无线设备天线，9-驱动电机，10-数据线缆，11-潜水电机，12-扇叶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1和图2所示，一种基于无线传感网络的水环境监测系统，其包括水环境数据监测节点、汇聚节点和远程数据中心，所述水环境数据监测节点分布在监测水域，多个水环境数据监测节点与一个汇聚节点构成一个监测子网，所述汇聚节点获取各个水环境数据监测节点采集到的数据，再通过无线网络将数据发送到远程数据中心；所述水环境数据监测节点由水质检测设备组成，所述水质检测设备包括浮体1，在浮体1上方设有密封箱4和支架5，在浮体1下方设有多参数水质检测传感器3，所述密封箱4内设有控制装置2，所述支架5上端装有转盘6和无线设备天线8，在转盘6上方装有太阳能电池板7，在转盘下方装有驱动电机9，驱动电机9通过转盘6带动太阳能电池板7转动，所述多参数水质检测传感器3，无线设备天线8，太阳能电池板7，驱动电机9均通过数据线缆10与所述控制装置2连接。
本系统中，所述控制装置2包括MCU控制模块，电源模块，无线通信模块，电机驱动模块和数据存储模块。所述浮体1的底部装有潜水电机11，潜水电机11的驱动轴上装有扇叶12，潜水电机11通过数据线缆10与所述控制装置2连接。所述远程数据中心设有Web通信服务器和数据库服务器，所述Web通信服务器负责与各个汇聚节点之间的数据通信，所述数据库服务器用于保存采集到的数据。
本实用新型的多参数水质检测传感器3选择M45453多参数水质检测传感器。传感器选择M45453多参数水质检测传感器，可同时测量多达17 项水质参数，包括pH 值、温度、溶解氧、电导率、浊度、氨氮浓度和氯化物浓度等参数。其特点是能自动地进行校准，从而获得更可靠的水质参数；传感器可直接挂接节点后潜入水中直测，无需收集样品；具有数据保护功能，使得暂存数据更安全；传感器的大功率能使系统获得较为精确数据。
本实用新型的汇聚节点配有与水质检测设备相同的MCU，无线通信模块，数据存储模块，电源模块等，具有无线通信协议规定的所有功能与特性，负责建立网络、管理水环境数据监测节点信息、对消息进行路由选择等功能。另外，增加无线通信模块负责与远程数据中心进行通信。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：包括水环境数据监测节点、汇聚节点和远程数据中心，所述水环境数据监测节点分布在监测水域，多个水环境数据监测节点与一个汇聚节点构成一个监测子网，所述汇聚节点获取各个水环境数据监测节点采集到的数据，再通过无线网络将数据发送到远程数据中心；所述水环境数据监测节点由水质检测设备组成，所述水质检测设备包括浮体（1），在浮体（1）上方设有密封箱（4）和支架（5），在浮体（1）下方设有多参数水质检测传感器（3），所述密封箱（4）内设有控制装置（2），所述支架（5）上端装有转盘（6）和无线设备天线（8），在转盘（6）上方装有太阳能电池板（7），在转盘下方装有驱动电机（9），驱动电机（9）通过转盘（6）带动太阳能电池板（7）转动，所述多参数水质检测传感器（3），无线设备天线（8），太阳能电池板（7），驱动电机（9）均通过数据线缆（10）与所述控制装置（2）连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：所述控制装置（2）包括MCU控制模块，电源模块，无线通信模块，电机驱动模块和数据存储模块。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：所述浮体（1）的底部装有潜水电机（11），潜水电机（11）的驱动轴上装有扇叶（12），潜水电机（11）通过数据线缆（10）与所述控制装置（2）连接。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：所述远程数据中心设有Web通信服务器和数据库服务器，所述Web通信服务器负责与各个汇聚节点之间的数据通信，所述数据库服务器用于保存采集到的数据。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：所述多参数水质检测传感器（3）采用M45453多参数水质检测传感器。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境监测系统，其特征在于：所述一个汇聚节点与2-6个水环境数据监测节点构成一个监测子网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720376236.4U CN206683682U (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 基于无线传感网络的水环境监测系统 |
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| CN201720376236.4U CN206683682U (zh) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 基于无线传感网络的水环境监测系统 |
Publications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108156263A (zh) * | 2018-02-24 | 2018-06-12 | 河北工业大学 | 一种物联网多参数水质在线监测系统及实现方法 |
| CN108387702A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-10 | 南京工业职业技术学院 | 一种饮用水检测装置 |
| CN108414718A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-17 | 南京工业职业技术学院 | 一种基于无线传感器网络的饮用水源监测系统 |
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| CN108387702A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-10 | 南京工业职业技术学院 | 一种饮用水检测装置 |
| CN108414718A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-17 | 南京工业职业技术学院 | 一种基于无线传感器网络的饮用水源监测系统 |
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