CN207095608U - 一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统，涉及水质监测技术领域。本实用新型包括ZigBee传感模块1、Labview监控平台3和远程传输模块。ZigBee传感模块1用于组建ZigBee无线传感网络并采集监测区域的水质参数，包括传感器单元组、ZigBee终端节点和ZigBee协调器，其中，传感器单元组设置在ZigBee终端节点处。Labview监控平台3由Labview软件开发，以获取ZigBee传感模块1采集的水质参数并进行处理显示，远程传输模块用于建立所述ZigBee协调器和所述Labview监控平台3的双向通信，所述远程传输模块包括Wi‑Fi模块和Li‑Fi模块。本实用新型避免了传统有线布局的弊端，能够实现实时在线监测水质参数，采集点布置简单，实用成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质监测技术领域，特别是涉及一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统。
背景技术
目前，随着人们对生活品质追求的不断提高，污水监测网络建设己提到了城市基础设施建设的突出位置，使城市污水监测网络建设进入了一个新的发展阶段。但目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在，污染发现后，再检测污染物是什么，最后进行处理，不能遏制污染的源头。目前我国大部分水质监测处于手工监测阶段，工作人员需要采集检测区域的水样带回实验室进行分析，极易造成二次污染，且实时性较差，难以反映企业及城市污水排放连续变化的情况，需要花费大量的人力和财力，监测成本高。此外，目前的监测技术存在很大的滞后性，监管部门往往是在随意偷排污水和非达标排污完成后才能发现，此时需要花费庞大的资金进行环境修复。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能够实现无线实时在线监测水质情况的基于ZigBee和Labview的污水监测系统。
特别地，本实用新型提供了一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统，包括：
ZigBee传感模块，组建ZigBee无线传感网络并采集监测区域的水质参数，包括传感器单元组、ZigBee终端节点和ZigBee协调器，其中，所述传感器单元组设置在所述ZigBee终端节点处；
Labview监控平台，由Labview软件开发，以获取所述ZigBee传感模块采集的所述水质参数并进行处理显示，所述Labview监控平台包括用户登录窗口、实时显示窗口、历史记录查询窗口；和
远程传输模块，建立所述ZigBee协调器和所述Labview监控平台的双向通信，所述远程传输模块包括Wi-Fi模块和Li-Fi模块。
进一步地，所述传感器单元组分布式地设置在监测水域，每个所述传感器单元组至少包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。
进一步地，所述ZigBee终端节点与所述ZigBee协调器之间采用星型拓扑结构组建ZigBee无线传感网络，分布在监测水域中的所有所述ZigBee终端节点采集的水质参数通过所述ZigBee无线传感网络传输至ZigBee节点。
进一步地，所述ZigBee协调器采用太阳能电池板供电。
进一步地，所述Li-Fi模块包括：
Li-Fi发射单元，设置在所述ZigBee协调器处，包括LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述ZigBee协调器采集的所述水质参数调制成高频光波信号并通过所述LED灯发射；
Li-Fi接收单元，与所述Labview监控平台电性连接，包括LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的水质参数。
进一步地，所述Li-Fi接收单元的LED灯和所述信号解调器集成设置在U盘处。
进一步地，还包括报警模块，以使所述Labview监测平台采集到异常水质参数信息时，发出报警提示。
进一步地，所述报警模块包括声光报警模块和GSM短信模块。
进一步地，所述Labview监测平台根据所述温度传感器采集的温度信息对采集的PH值和溶解氧数据进行温度补偿。
本实用新型的污水监测系统包括ZigBee传感模块、Labview监控平台和远程传输模块，本实用新型通过ZigBee终端节点和ZigBee协调器组件ZigBee无线传感网络，通过设置在每个ZigBee终端节点处传感单元组采集监测区域的水质参数数据。最后通过远程传输模块将ZigBee协调器打包的水质参数数据无线传输至Labview监控平台，所述Labview监控平台对打包数据进行处理显示。本实用新型的污水监测系统避免了传统有线布局采集数据的弊端，采用ZigBee传感模块实现实时在线监测水质参数，采集点布置简单，实用成本低。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的污水监测系统的示意性结构图；
图2是本实用新型一实施例的污水监测系统的ZigBee网络的拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
图1是本实用新型一个实施例的污水监测系统的示意性结构图。如图1所示，本实用新型的一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统，包括ZigBee传感模块1、Labview监控平台3和远程传输模块2。ZigBee传感模块1用于组建ZigBee无线传感网络并采集监测区域的水质参数，包括传感器单元组13、ZigBee终端节点11和ZigBee协调器12，其中，所述传感器单元组13设置在所述ZigBee终端节点11处。Labview监控平台3由Labview软件开发，以获取所述ZigBee传感模块1采集的所述水质参数并进行处理显示，所述Labview监控平台3包括用户登录窗口21、实时显示窗口22、历史记录查询窗口23。远程传输模块2用于建立所述ZigBee协调器12和所述Labview监控平台3的双向通信，所述远程传输模块2包括Wi-Fi模块31和Li-Fi模块32。
本实用新型的污水监测系统包括ZigBee传感模块1、Labview监控平台3和远程传输模块2，本实用新型通过ZigBee终端节点11和ZigBee协调器12组件ZigBee无线传感网络，通过设置在每个ZigBee终端节点11处传感单元组采集监测区域的水质参数数据。最后通过远程传输模块2将ZigBee协调器12打包的水质参数数据无线传输至Labview监控平台3，所述Labview监控平台3对打包数据进行处理显示。本实用新型的污水监测系统避免了传统有线布局采集数据的弊端，采用ZigBee传感模块1实现实时在线监测水质参数，采集点布置简单，实用成本低。
图2是本实用新型一实施例的污水监测系统的ZigBee网络的拓扑结构示意图。如图2所示，本实用新型所述传感器单元组13分布式地设置在监测水域，每个所述传感器单元组13至少包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，以使每个所述ZigBee传感模块1在一个节点位置能够采集多种不同的水质参数。本实用新型所述ZigBee终端节点11与所述ZigBee协调器12之间采用星型拓扑结构组建ZigBee无线传感网络，分布在监测水域中的所有所述ZigBee终端节点11采集的水质参数通过所述ZigBee无线传感网络全部传输至ZigBee节点。本实用新型的全部ZigBee终端节点11采用干电池进行供电，可以理解的是，ZigBee协调器12处理的数据量大，耗电量大，所以本实用新型的ZigBee协调器12采用太阳能电池板供电
本实用新型的ZigBee协调器12和ZigBee终端节点11硬件设备相同，使用时通过Z-stack软件将其中的一个ZigBee模块设置成ZigBee协调器12。ZigBee无线传感网络采用星型拓扑结构组网简单。
本实用新型中，将ZigBee协调器12传输到Labview监控平台3是整个系统的关键，在检测水域很大时，ZigBee无线传感网络传输的数据量和传输速度就满足不了系统要求了。本实用新型采用远程传输模块2建立所述ZigBee协调器12和所述Labview监控平台3的双向通信，所述远程传输模块2包括Wi-Fi模块和Li-Fi模块。进一步地，所述Li-Fi模块32包括Li-Fi发射单元和Li-Fi接收单元。Li-Fi发射单元设置在所述ZigBee协调器12处，包括LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述ZigBee协调器12采集的所述水质参数调制成高频光波信号并通过所述LED灯发射。Li-Fi接收单元与所述Labview监控平台3电性连接，包括LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的水质参数。所述Li-Fi接收单元的LED灯和所述信号解调器集成设置在U盘处，以使所述Li-Fi接收单元当作U盘使用。我无限传输模块在进行数据传输时，有先采用传输数据块的Li-Fi模块进行数据传输，当Li-Fi模块传输信号弱时，系统自动切换至Wi-Fi模块。
进一步地，本实用新型的污水监测系统还包括报警模块，以使所述Labview监测平台采集到异常水质参数信息时，发出报警提示。所述报警模块包括声光报警模块和GSM短信模块，所述GSM短信模块采用西门子的TC35模块。为了增大系统监测的准确性所述Labview监测平台根据所述温度传感器采集的温度信息对采集的PH值和溶解氧数据进行温度补偿。
以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统，其特征在于，包括：
ZigBee传感模块，组建ZigBee无线传感网络并采集监测区域的水质参数，包括传感器单元组、ZigBee终端节点和ZigBee协调器，其中，所述传感器单元组设置在所述ZigBee终端节点处；
Labview监控平台，由Labview软件开发，以获取所述ZigBee传感模块采集的所述水质参数并进行处理显示，所述Labview监控平台包括用户登录窗口、实时显示窗口、历史记录查询窗口；和
远程传输模块，建立所述ZigBee协调器和所述Labview监控平台的双向通信，所述远程传输模块包括Wi-Fi模块和Li-Fi模块。
2.如权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：所述传感器单元组分布式地设置在监测水域，每个所述传感器单元组至少包括温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。
3.如权利要求1或2所述的污水监测系统，其特征在于：所述ZigBee终端节点与所述ZigBee协调器之间采用星型拓扑结构组建ZigBee无线传感网络，分布在监测水域中的所有所述ZigBee终端节点采集的水质参数通过所述ZigBee无线传感网络传输至ZigBee节点。
4.如权利要求3所述的污水监测系统，其特征在于：所述ZigBee协调器采用太阳能电池板供电。
5.如权利要求1所述的污水监测系统，其特征在于：所述Li-Fi模块包括：
Li-Fi发射单元，设置在所述ZigBee协调器处，包括LED灯和信号调制器，通过所述信号调制器将所述ZigBee协调器采集的所述水质参数调制成高频光波信号并通过所述LED灯发射；
Li-Fi接收单元，与所述Labview监控平台电性连接，包括LED灯和信号解调器，通过所述信号解调器解调光波信号中加载的水质参数。
6.如权利要求5所述的污水监测系统，其特征在于：所述Li-Fi接收单元的LED灯和所述信号解调器集成设置在U盘处。
7.如权利要求5所述的污水监测系统，其特征在于：还包括报警模块，以使所述Labview监测平台采集到异常水质参数信息时，发出报警提示。
8.如权利要求7所述的污水监测系统，其特征在于，所述报警模块包括声光报警模块和GSM短信模块。
9.如权利要求2所述的污水监测系统，其特征在于，所述Labview监测平台根据所述温度传感器采集的温度信息对采集的PH值和溶解氧数据进行温度补偿。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720753651.7U CN207095608U (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统 |
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| CN201720753651.7U CN207095608U (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统 |
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| CN201720753651.7U Active CN207095608U (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种基于ZigBee和Labview的污水监测系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108710333A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-10-26 | 颜奔 | 一种基于ZigBee的水质监测系统 |
| CN109191819A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 东南大学 | 一种基于聚类算法的多点水质监测分析系统及监测分析方法 |
| CN109270015A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-25 | 东南大学 | 一种基于改进rbfnn算法的多点水质监测分析系统及监测分析方法 |
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