CN207113923U

CN207113923U - 一种gsm水质监测系统

Info

Publication number: CN207113923U
Application number: CN201720600386.9U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shaoyang University
Current assignee: Shaoyang University
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-03-16
Anticipated expiration: 2027-05-26

Abstract

本实用新型公开了一种GSM水质监测系统由STC12C5A60S2单片机、充放电控制电路、发射天线、太阳能发电板、GSM模块、防水电气箱、锂电池组、水位感应标尺、水位、浮筒a、流速传感器、密封箱门、测绘杆、水位传感器、浮筒b、固定杆套、溶解氧传感器组成；采用太阳能提供电能源，利用STC12C5A60S2单片机将流速传感器、水位传感器和溶解氧传感器测得的数据转换输出至GSM模块，由GSM模块通过发射天线发射传输至水质监测系统的管理中心，可有效地解决人工读数、电话上报的缺陷，具有智能自动化水质监测的优点，是理想的远程GSM水质监测系统。

Description

一种GSM水质监测系统

技术领域

本发明涉及水利监测设备的技术领域，尤指一种GSM水质监测系统。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、PH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。

现如今，江河湖泊的水质采集是水文测报工作的重要内容，是洪水预报和防汛抗洪指挥决策的依据，也是百姓生命和财产安全的保证。建国以来，水文预报工作从无到有，由点到面得到了迅速的发展和提高。近年来虽然国家加大了水质测报网的建设，但对中小型水闸的覆盖面还不到10％，特别是偏远的地方，小型水闸的水质采集还以人工读数、电话上报为主。不仅繁琐，还给水质监测的数据汇总带来了诸多不利因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GSM水质监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种GSM水质监测系统由STC12C5A60S2单片机、充放电控制电路、发射天线、太阳能发电板、GSM模块、防水电气箱、锂电池组、水位感应标尺、水位、浮筒a、流速传感器，、密封箱门、测绘杆、水位传感器、浮筒b、固定杆套、溶解氧传感器组成；采用不锈钢材料制作带防水电气箱的测绘杆，防水电气箱的上部设置太阳能发电板和发射天线，防水电气箱的一侧设置密封箱门，测绘杆的杆壁上设有水位感应标尺，测绘杆上设置固定杆套，固定杆套的一侧设置带浮筒a的流速传感器，固定杆套的一侧设置带浮筒b的溶解氧传感器，固定杆套的上部设有水位传感器，水位传感器的感应探头与测绘杆的水位感应标尺接触感应连接；防水电气箱的内部设置充放电控制电路、STC12C5A60S2单片机、GSM模块与锂电池组。

所述的太阳能发电板通过充放电控制电路与锂电池组进行充电源连接；STC12C5A60S2单片机和GSM模块由充放电控制电路通过锂电池组提供电能源；流速传感器和水位传感器以及溶解氧传感器的数据信号源连接线分别与STC12C5A60S2单片机，STC12C5A60S2单片机的数据输出端与GSM模块连接，GSM模块与辐射天线连接。

所述的水质传感器采用PT压力变送器，它是一种高性能的压力变送器。投入式静压液位变送器是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件的压阻效应，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号(一般为4～20mA)。该变送器使用扩散硅传感器，安装方便，具有抗振性好、精度高、稳定性好、高可靠性等特点，并且大大减少了对单片机I/O口的占用。输出控制器由继电器驱动电路组成，单片机的I/O通过继电器驱动电路控制电机设备的电源的开关。系统只有在采集的时候，包括自动采集和手动采集才会启动传感器，这样有效避免了采集的干扰，减小了数据的采集误差，同时大大降低了系统的整机功耗。

所述的流速传感器是采用超声波多普勒流速传感器是应用超声“多普勒效应”原理制成的超声测流仪。用超声波技术探测流速，测量点在机体前方，不破坏流场；测量精度高，测流线性，可测瞬时流速，也可测平均流速；无转动部件，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，探头坚固耐用。它具有如下显著优点：

(1)测量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流。测流范围：0.02～7.00m/s，测量准确度：±1.0％±1cm/s；

(2)感应灵敏，分辨率高，不受启动流速限制；

(3)响应速度快，可测瞬时流速，也可测平均流速；

(4)测量线性，不存在校正曲线的K、C值；

(5)无机械转动部件，不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题，最适用于泥沙悬浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中测量。

所述的溶解氧传感器是由传感器探头由一小室构成，室内有两个金属电极并充有电解质，探头前端覆盖有一片渗透性薄膜将小室封闭住。实际上水和可溶解物质离子不能透过这层膜，但氧和一定数量的其他气体可透过这层薄膜，还可同时保证不受CO2的干扰。将这种探头浸入水中进行溶解氧测定。

所述的GSM模块，是一个类似于手机的通讯模块，集成了手机的若干功能于一块小电路板上，它可以发送短消息、通话等等。模块虽小，但它具备了很多手机的功能，拥有它等于就是拥有了手机的核心部分了，它在很多应用领域中都有着广泛的应用，GSM模块通过使用AT指令才能控制它，模块可以与电脑RS232串口相连，也可以用单片机来进行控制。

MC35i模块是一款支持中文短信息的工业级的新版GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3～4.8V，休眠状态电流消耗为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，峰值为2.5A；可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，MC35i通过AT命令可双向传输指令和数据，可选波特率为300b/s至115kb/s,自动波特率为1.2kb/s至115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService,短消息)，可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。

本发明的有益效果是：采用太阳能提供电能源，利用STC12C5A60S2单片机将流速传感器、水位传感器和溶解氧传感器测得的数据转换输出至GSM模块，由GSM模块通过发射天线发射传输至水质监测系统的管理中心，可有效地解决人工读数、电话上报的缺陷，具有智能自动化水质监测的优点，是理想的远程GSM水质监测系统。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。

图1为一种GSM水质监测系统示意图；

图中：1、STC12C5A60S2单片机，2、充放电控制电路，3、发射天线，4、太阳能发电板，5、GSM模块，6、防水电气箱，7、锂电池组，8、水位感应标尺，9、水位，10、浮筒a，11、流速传感器，12、密封箱门，13、测绘杆，14、水位传感器，15、浮筒b，16、固定杆套，17、溶解氧传感器。

具体实施方式

由附图1所示，一种GSM水质监测系统由STC12C5A60S2单片机1、充放电控制电路2、发射天线3、太阳能发电板4、GSM模块5、防水电气箱6、锂电池组7、水位感应标尺8、水位9、浮筒a10、流速传感器11、密封箱门12、测绘杆13、水位传感器14、浮筒b15、固定杆套16、溶解氧传感器17组成；采用不锈钢材料制作带的防水电气箱6的测绘杆13，防水电气箱5的上部设置太阳能发电板4和发射天线3，防水电气箱6的一侧设置密封箱门12，测绘杆13的杆壁上设有水位感应标尺8，测绘杆13上设置固定杆套16，固定杆套16的一侧设置带浮筒a10的流速传感器11，固定杆套16的一侧设置带浮筒b15的溶解氧传感器17，固定杆套16的上部设有水位传感器14，水位传感器14的感应探头与测绘杆13的水位感应标尺8接触感应连接；防水电气箱6的内部设置充放电控制电路2、STC12C5A60S2单片机1、GSM模块5与锂电池组7。

所述的太阳能发电板4通过充放电控制电路2与锂电池组7进行充电源连接；STC12C5A60S2单片机1和GSM模块5由充放电控制电路2和锂电池组7提供电能源；流速传感器111和水位传感器14以及溶解氧传感器17的数据信号源连接线分别与STC12C5A60S2单片机1，STC12C5A60S2单片机1的数据输出端与GSM模块5连接，GSM模块5与辐射天线3连接，即为GSM水质监测系统。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种GSM水质监测系统，其特征是：由STC12C5A60S2单片机、充放电控制电路、发射天线、太阳能发电板、GSM模块、防水电气箱、锂电池组、水位感应标尺、水位、浮筒a、流速传感器，、密封箱门、测绘杆、水位传感器、浮筒b、固定杆套、溶解氧传感器组成；采用不锈钢材料制作带防水电气箱的测绘杆，防水电气箱的上部设置太阳能发电板和发射天线，防水电气箱的一侧设置密封箱门，测绘杆的杆壁上设有水位感应标尺，测绘杆上设置固定杆套，固定杆套的一侧设置带浮筒a的流速传感器，固定杆套的一侧设置带浮筒b的溶解氧传感器，固定杆套的上部设有水位传感器，水位传感器的感应探头与测绘杆的水位感应标尺接触感应连接；防水电气箱的内部设置充放电控制电路、STC12C5A60S2单片机、GSM模块与锂电池组。

2.根据权利要求1所述的一种GSM水质监测系统，其特征是：太阳能发电板通过充放电控制电路与锂电池组进行充电源连接；STC12C5A60S2单片机和GSM模块由充放电控制电路通过锂电池组提供电能源；流速传感器和水位传感器以及溶解氧传感器的数据信号源连接线分别与STC12C5A60S2单片机，STC12C5A60S2单片机的数据输出端与GSM模块连接，GSM模块与辐射天线连接。