CN207541060U - 一种水质监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种水质监测系统涉及水质监测研究领域，本实用新型一实施例提供的水质监测系统，包括传感器装置、监测终端、网关、太阳能板、增氧装置、服务器和微信公众号，其中，监测终端和网关与太阳能板之间电气连接，网关与传感器装置之间电气连接，监测终端与网关之间通信连接，网关与增氧装置之间通信连接，网关与服务器之间通信连接，服务器与微信公众号之间通信连接；通过本实用新型在微信号上即可查看水质信息，随时随地解决水质问题。

Description

一种水质监测系统

技术领域

本实用新型涉及水质监测研究领域，特别是涉及一种水质监测系统。

背景技术

随着养殖行业的发展，养殖水域是养殖鱼类的生活环境，养殖环境的好坏直接关系到养殖鱼类的生长和发育，从而决定着水产品质量和产量的高低。近年来，随着水产养殖规模化、集约化程度的不断提高，养殖种类的增多和养殖密度的增加，养殖水域水质环境日趋恶化，病害发生率越来越高，由此引发水产品质量安全问题也日益突出。传统的水质监测采用仪表结合人工经验操作的方法，存在耗时费力、监测范围小、取样不均匀，监测周期长，不能实时反映水环境的动态变化等弊端。

因此，亟须一种水产养殖水质环境监测系统，以便及时地了解养殖鱼类生活环境的水质状况，从而采取有效的措施调控水质，保障水产品质量安全，达到安全、高效的生产目的。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种水质监测系统，包括太阳能板、传感器装置、监测终端、网关和服务器，所述太阳能板分别与监测终端和网关电气连接，所述传感器装置与监测终端电气连接，所述监测终端与网关通信连接，所述网关与服务器通信连接；

所述传感器装置包括PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头，所述PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头均与监测终端电气连接；

所述水质监测终端包括第一电源模块、第一接口模块、第一核心控制模块、第一射频传输模块和传感器接口模块，所述第一电源模块均与第一接口模块、第一核心控制模块、第一射频传输模块和传感器接口模块电气连接，所述第一核心控制模块分别与第一接口模块、第一射频传输模块和第一传感器接口模块通信连接；

所述网关包括第二电源模块、第二接口模块、第二核心控制模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块，所述第二电源模块分别与第二接口模块、第二核心控制模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块电气连接，所述第二核心控制模块分别与第二接口模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块通信连接；

进一步地，所述水质监测终端的电源模块与太阳能板电气连接，所述电源模块采用4.6V锂电池作为系统电源。

进一步地，所述第一核心控制模块和第二核心控制模块均采用意法半导体超低功耗STM32F系列嵌入式芯片作为MCU。

进一步地，所述第一射频传输模块和第二射频传输模块均采用低功耗版本的SX1278。

进一步地，所述水质监测系统还包括增氧装置，所述增氧装置与网关通信连接。

进一步地，所述网关内设有控制增氧单元，所述控制增氧单元用于控制增氧装置的通断。

进一步地，所述水质监测系统还包括移动端，所述移动端为微信公众号。

本实用新型的工作原理为：水质监测系统由水质监测终端、网关、服务器与微信服务平台组成，水质监测终端使用PH、溶氧、温度三个传感器探头对水质数据进行采集，通过太阳能板给锂电池供电，水质数据由终端通过无线LoRa射频传输协议传送到网关，网关将数据发送到服务器，用户通过访问微信公众平台可获取采集到的数据信息，数据出现异常时，服务器向微信平台发送推送，进行报警；同时，报警信息控制增氧装置的通断，进而控制鱼塘或养殖场水质。

本实用新型的有益效果为：通过本实用新型可以实时监控水质状况，及时的了解水质信息，提高其监测效率，当水质信息出现异常时，网关通过控制单元控制增氧装置的通断，及时的解决水质问题，增加养殖效率；

本实用新型通过设置微信公众号，使用者关注微信号即可随时随地的查看水质信息，无须人工在其监测地查看，减少人工成本，亦无须下载安装任何的查询软件，减少手机内存空间。

附图说明

附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型一实施例提供的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的监测终端的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的网关的结构示意图；

1-监测终端 2-网关 3-传感器装置 4-太阳能板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1中所示，本实用新型一实施例提供的水质监测系统，包括传感器装置1、监测终端2、网关3、太阳能板4、增氧装置(图中未示出)、服务器(图中未示出)和微信公众号(图中未示出)，其中，监测终端2和网关3与太阳能板4之间电气连接，网关3与传感器装置1之间电气连接，监测终端2与网关3之间通信连接，网关3与增氧装置之间通信连接，网关3与服务器之间通信连接，服务器与微信公众号之间通信连接；

传感器装置1包括PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头，PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头均与监测终端2电气连接，PH传感器探头用于探测水中的ph值，溶氧传感器探头用于探测水中的氧气值，温度传感器探头用于探测水的温度，传感器装置1根据PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头探测到的PH值、溶氧量和水温传送到监测终端2。

如图2中所示，监测终端2包括第一电源模块、第一接口模块、第一核心控制模块、传感器预留接口和第一射频传输模块，第一电源模块分别与第一接口模块、第一核心控制模块、传感器预留接口和第一射频传输模块电气连接，第一核心控制模块分别与第一接口模块、传感器预留接口和第一射频传输模块通信连接，第一电源模块与太阳能板电气连接；

其中，第一电源模块采用4.6V锂电池作为系统电源，采用太阳能板给予4.6V锂电池充电，循环利用，防止环境污染；

第一核心控制模块采用意法半导STM32F系列嵌入式芯片作为系统的MCU，降低其功耗，第一核心控制模块用于接收传感器装置接口模块传输过来的水质信息，将其加密整理发给第一射频传输模，第一射频传输模块将水质数据通过无线LoRa射频传输协议传送到网关3，第一射频传输模采用版本的SX1278，其频率为433MHz，不仅其功耗低且其传输距离远，其传输距可达2km。

网关3包括第二电源模块、第二接口模块、第二核心控制模块、本地历史存储模块、第二射频传输模块和GPRS传输模块，第二电源模块分别与第二接口模块、第二核心控制模块、本地历史存储模块、第二射频传输模块和GPRS传输模块电气连接，第二核心控制模块分别与第二接口模块、本地历史存储模块、第二射频传输模块和GPRS传输模块通信连接，第二射频传输模块与第一射频传输模块通信连接，第二射频传输模块接收第一射频传输模块传送的水质信息，第二射频传输模块再将水质信息传输给第二核心控制模块，第二核心控制模块再分别把水质信息传输给本地历史存储模块和GPRS传输模块，本地历史存储模块将其水质信息保存，GPRS传输模块再将水质信息发送给服务器和增氧装置。

服务器将接收到的水质数据进行解密，服务器再将水质信息发送给微信公众号，水质数据出现异常时，微信公众号向服务器发送报警信号，服务器将接收到的报警信号发送给网关3，网关3根据接收到的报警信号通过控制单元控制增氧装置的通断，进而控制鱼塘或养殖场的水质。

太阳能板4和增氧装置均为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种水质监测系统，其特征在于：包括太阳能板、传感器装置、监测终端、网关和服务器，所述太阳能板分别与监测终端和网关电气连接，所述传感器装置与监测终端电气连接，所述监测终端与网关通信连接，所述网关与服务器通信连接；

所述传感器装置包括PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头，所述PH传感器探头、溶氧传感器探头和温度传感器探头均与监测终端电气连接；

所述监测终端包括第一电源模块、第一接口模块、第一核心控制模块、第一射频传输模块和传感器接口模块，所述第一电源模块均与第一接口模块、第一核心控制模块、第一射频传输模块和传感器接口模块电气连接，所述第一核心控制模块分别与第一接口模块、第一射频传输模块和第一传感器接口模块通信连接；

所述网关包括第二电源模块、第二接口模块、第二核心控制模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块，所述第二电源模块分别与第二接口模块、第二核心控制模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块电气连接，所述第二核心控制模块分别与第二接口模块、第二射频传输模块、GPRS传输模块和本地存储模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述监测终端的电源模块与太阳能板电气连接，所述电源模块采用4.6V锂电池作为系统电源。

3.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述第一核心控制模块和第二核心控制模块均采用意法半导体超低功耗STM32F系列嵌入式芯片作为MCU。

4.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述第一射频传输模块和第二射频传输模块均采用低功耗版本的SX1278。

5.根据权利要求4所述的水质监测系统，其特征在于：所述第一射频传输模块和第二射频传输模块的频率均设置为433MHz。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的水质监测系统，其特征在于：所述水质监测系统还包括增氧装置，所述增氧装置与网关通信连接。

7.根据权利要求6所述的水质监测系统，其特征在于：所述网关内设有控制增氧单元，所述控制增氧单元用于控制增氧装置的通断。

8.根据权利要求7所述的水质监测系统，其特征在于：所述水质监测系统还包括移动端，所述移动端为微信公众号。