CN207662454U - 一种水环境监控预警系统 - Google Patents
一种水环境监控预警系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207662454U CN207662454U CN201721494520.8U CN201721494520U CN207662454U CN 207662454 U CN207662454 U CN 207662454U CN 201721494520 U CN201721494520 U CN 201721494520U CN 207662454 U CN207662454 U CN 207662454U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- water environment
- sensor
- monitoring
- micro controller
- 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
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
一种水环境监控预警系统，包括水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块、供电模块、无线通信模块、控制模块、报警模块、显示模块和输入模块，所述水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块依次电连接，所述微控制器模块与所述控制模块通过无线通信模块进行通信，所述控制模块与报警模块、显示模块和输入模块电连接，所述供电模块与所述水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块电连接。本实用新型采用模块化设计，结构合理、节能环保、可实现远、实时监测水质信息。
Description
技术领域
本实用新型属于地表水质监测技术领域，具体涉及一种水环境监控预警系统。
背景技术
当今社会，水环境的质量关系到生产生活的方方面面，受到各方重视，加之，我国大力倡导资源节约型、环境友好型社会的建设，对于水环境质量的重视程度便越来越高。因此，实时、持续监测水源质量就显得尤为重要，而这就需要一个完善的水质监测系统，来及时、准确、全面的展现水源现状及发展趋势，为水资源管理、规划、污染防治、生态预警等提供科学依据。
传统的水环境监测主要以人工采样、实验室仪器分析为主，如利用酸碱度计、水温计等监测，这种方式监测数据样本小且不连续，实时性差，操作起来也不方便；另外，地表水的水质监测还可采用建设水质监测站的方式进行，这种方式也存在诸多问题：一是站房建设成本高，建设周期长；二是运营成本高；三是对河流、湖泊中心的水质采样监测难度大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：通过一种水环境监控预警系统，解决当前水质监测成本高、监测不便、实时性差的问题。
本实用新型的技术方案为：
一种水环境监控预警系统，其特征在于：包括水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块、供电模块、无线通信模块、控制模块、报警模块、显示模块和输入模块，所述水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块依次电连接，所述微控制器模块与所述控制模块通过无线通信模块进行通信，所述控制模块与报警模块、显示模块和输入模块电连接，所述供电模块与所述水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块电连接；所述水环境监测模块、信号处理模块、微控制器模块、供电模块、无线通信模块设置于监测浮标上并进行工作，所述监测浮标包括浮标主体和位于浮标主体下方的锚，所述浮标主体和锚通过锚链相连，所述浮标主体内部为中空腔体结构，所述浮标主体内部设有密封腔和储水腔，所述信号处理模块、微控制器模块、无线通信模块固定安装在所述密封腔内部，所述密封腔内部还设有进水水泵和出水水泵；所述供电模块固定在监测浮标的上表面。
所述水环境监测模块包括若干水环境监测单元，所述水环境监测单元包括传感器单元、GPS定位单元和摄像头；所述GPS定位单元和摄像头固定安装在所述密封腔内部，所述水环境监测模块的传感器单元固定于所述储水腔内部。”
所述传感器单元包括温度传感器、酸碱度(PH)传感器、浊度传感器、溶解氧(DO)传感器、氨氮(NH3-N)传感器、悬浮物浓度(SS) 传感器、盐度传感器、化学耗氧量(COD)传感器、水压传感器、混合液悬浮固体浓度(MLSS)传感器、碱度传感器、硬度传感器、叶绿素传感器、蓝藻素传感器、总氮(N)传感器、总磷(P)传感器、氧化还原电位(ORP)传感器、电导率传感器中的一种或几种。
所述摄像头采用微型针孔远红外摄像头。
所述信号处理模块包括信号前端处理模块和信号放大电路模块。
所述微控制器模块以单片机AT89C52为核心，可设定且存储程序用来控制水环境监测单元的监测采样频率。
所述无线通信模块包括第一无线收发模块和第二无线收发模块，通过ZigBee无线协议进行网络通信。
所述供电模块包括太阳能供电板、电池组和电源控制器，所述电池组采用锂离子电池组。
所述输入模块可以为触摸屏或按键；所述显示模块为液晶显示屏；所述报警模块采用声光报警模块。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型采用模块化设计，包含多个测量不同参数的水质监测单元，可对水环境的多个参数信息进行采集、分析、储存，可灵活、实时、高速的监测水质参数，GPS单元可实现自定位功能，并且还可对超标参数通过报警来提醒人们，更加智能、便捷，减少人工参与。
2.本实用新型采用无线传输方式，避免了建基站和通信线路的投入，节省成本，安装方便，尤其是采用ZigBee无线通信协议，具有网络自组织、通信质量可靠、节点小型化、功耗小、网络容量大的优点。
3.太阳能供电板可将太阳能持续转换为系统所需的电能，从而有效节约能源，本实用新型具有结构合理、节能环保、可实现远程监测的优点。
附图说明
图1为本实用新型系统结构示意图。
图2为本实用新型监测浮标装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种水环境监控预警系统，包括水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3、供电模块4、无线通信模块5、控制模块6、报警模块7、显示模块8和输入模块9。
所述水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3依次电连接，所述微控制器模块3与所述控制模块6通过无线通信模块5 进行通信，所述控制模块6与报警模块7、显示模块8和输入模块9 电连接，所述供电模块4与所述水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3电连接。
所述水环境监测模块1包括若干水环境监测单元11，所述水环境监测单元11的数量和放置位置根据监测水域的面积大小、监测环境的具体情况以及对监测的精度要求来进行选择，并将相应数量的水环境监测单元11分布设定在所选定的水环境监测点位置处，水环境监测模块1设置水域包括地表水，如江河湖泊、海洋、水库、地上泉水等；地下水，如井水、暗河、地下泉水等。
所述水环境监测单元11包括传感器单元111、GPS定位单元112 和摄像头113。所述传感器单元111包括温度传感器、酸碱度(PH) 传感器、浊度传感器、溶解氧(DO)传感器、氨氮(NH3-N)传感器、悬浮物浓度(SS)传感器、盐度传感器、化学耗氧量(COD)传感器、水压传感器、混合液悬浮固体浓度(MLSS)传感器、碱度传感器、硬度传感器、叶绿素传感器、蓝藻素传感器、总氮(N)传感器、总磷(P)传感器、氧化还原电位(ORP)传感器、电导率传感器中的一种或几种，其可根据具体的水域环境及水环境监测信息需求来进行选择，所述监测不同水质信息的传感器通过并联方式连接在电路中。所述传感器单元111用于采集水环境的相关监测数据。
所述GPS定位单元112用于获取每个水环境监测单元11放置于水域中的具体位置信息。
所述摄像头113用于拍摄监测的水域环境，实时监测水质。所述摄像头113采用微型针孔远红外摄像头，拍摄的画面更清晰。
所述信号处理模块2包括信号前端处理模块21和信号放大电路模块22。所述水环境监测单元11的输出端与所述信号处理模块2中信号前端处理模块21的输入端电连接，所述信号前端处理模块21的输出端与所述信号放大电路模块22的输入端电连接。
所述水环境监测单元11中的传感器单元111将检测到的温度、酸碱度(PH值)、浊度、溶解氧、氨氮值、悬浮物浓度(SS)、盐度、化学耗氧量(COD)、水压、混合液悬浮固体浓度(MLSS)、碱度、硬度、叶绿素浓度、蓝藻素浓度、总氮(N)、总磷(P)、氧化还原电位 (ORP)、电导率值等监测信息传递给信号前端处理模块21，由于各传感器的结构、功能、感应原理不同，其相连的信号前端处理模块21需要根据传感器的自身特性来具体设计，此部分为公知技术，此处不进行赘述。所述GPS定位单元112将水环境监测单元11的GPS 位置信息传递给所述信号前端处理模块21，所述摄像头113将拍摄水体画面信息传递给所述信号前端处理模块21。所述信号前端处理模块21用于对水环境监测单元11中传感器单元111、GPS定位单元 112和摄像头113的信号进行A/D(模拟信号/数字信号)转换等预处理，使水环境监测单元11的信号成为可以被微控制器模块3所处理的数据。所述信号放大电路模块22用于将所接收的数值信号进行放大转换，再把数据传输给微控制器模块3。
所述信号放大电路模块22的输出端与微控制器模块3的输入端电连接。所述微控制器模块3接收信号放大电路模块22传递的数据信息，所述微控制器模块3内设有存储器，所述存储器用来存储信号放大电路模块22传递的数据信息。所述微控制器模块3以单片机AT89C52为核心，可设定且存储程序用来控制水环境监测单元11的监测采样频率。
所述无线通信模块5包括第一无线收发模块51和第二无线收发模块52，所述微控制器模块3与第一无线收发模块51电连接，所述第二无线收发模块52与汇总节点电连接。无线通信模块5使微控制器模块3与控制模块6无线连接，使得控制模块6可接受微控制器模块3发来的水质数据信息。
所述供电模块4包括太阳能供电板41、电池组42和电源控制器 43。所述电池组42采用锂离子电池组。所述供电模块4与所述水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3和第一无线收发模块51电连接，所述电源控制器43将太阳能供电板41产生的电能输送给水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3和第一无线收发模块51，并将多余的电能输送给电池组42储存，以使得在阴雨天气，太阳能供电板41不产生电能时，电源控制器43也可将电池组42的电能输送给水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3和第一无线收发模块51，保证其正常工作。
如图2所示，所述水环境监测模块1、信号处理模块2、微控制器模块3、供电模块4、无线通信模块5设置于监测浮标10上并进行工作，所述监测浮标10包括浮标主体101和位于浮标主体下方的锚 102，所述浮标主体101和锚102通过锚链相连，所述浮标主体101 内部为中空腔体结构，所述浮标主体101内部设有密封腔103和储水腔104。所述GPS定位单元和摄像头113、信号处理模块2、微控制器模块3、无线通信模块5固定安装在所述密封腔103内部，以进行密封处理，使水电分离，防止其被破坏，以此保证本系统的安全性、稳定性和可靠性，所述密封腔103内部还设有进水水泵105和出水水泵106；所述水环境监测模块1的传感器固定于所述储水腔104内部。所述进水水泵105和出水水泵106均通过管道一端连接水体，另一端连接储水腔104，所述进水水泵105用于抽取待监测的水体并输送到储水腔104，所述出水水泵106用于将储水腔104的水排出，所述进水水泵105和出水水泵106接收，所述微控制器模块3控制进水水泵 85和抽水水泵86的工作频率和每次的工作时间。所述供电模块4固定在监测浮标10的上表面，为进水水泵105和出水水泵106提供电能。
所述微控制器模块3连接的第一无线收发模块51与控制模块6 连接的第二无线收发模块52通过ZigBee无线协议进行网络通信。
所述汇总节点用于汇总各个水环境监测模块1的监控数据。所述汇总节点与控制模块6电连接，所述汇总结点与控制模块6可以采用以太网通信。所述控制模块6的输出端与输入模块8的输出端电连接，所述输入模块可以为触摸屏或按键，所述控制模块6的输出端与显示模块8和报警模块7的输入端电连接，所述显示模块8为液晶显示屏，所述报警模块7采用声光报警模块。所述控制模块6接收微控制器模块3传输的水质信息、位置信息和图像信息，所述控制模块6控制显示模块8显示各个水环境监控单元11的数据信息，并且将数据信息与标准数值进行比对、分析，当某一水质信息的浓度值或数值大于所设定的标准值时，控制模块6会控制报警模块7进行报警，提醒工作人员，达到远程通讯监控的效果。并且，控制模块6会根据分析的水质信息确定是否下发命令至微控制器模块3，使其控制水环境监测模块1更新采样频率，最后将处理结果进行保存。
微控制器模块3可设定传感器单元111及GPS定位单元112采集及发送数据信息的频率，也可通过输入模块9进行人工设定。
Claims (9)
1.一种水环境监控预警系统，其特征在于：包括水环境监测模块(1)、信号处理模块(2)、微控制器模块(3)、供电模块(4)、无线通信模块(5)、控制模块(6)、报警模块(7)、显示模块(8)和输入模块(9)，所述水环境监测模块(1)、信号处理模块(2)、微控制器模块(3)依次电连接，所述微控制器模块(3)与所述控制模块(6)通过无线通信模块(5)进行通信，所述控制模块(6)与报警模块(7)、显示模块(8)和输入模块(9)电连接，所述供电模块(4)与所述水环境监测模块(1)、信号处理模块(2)、微控制器模块(3)电连接；
所述水环境监测模块(1)、信号处理模块(2)、微控制器模块(3)、供电模块(4)、无线通信模块(5)设置于监测浮标(10)上并进行工作，所述监测浮标(10)包括浮标主体(101)和位于浮标主体下方的锚(102)，所述浮标主体(101)和锚(102)通过锚链相连，所述浮标主体(101)内部为中空腔体结构，所述浮标主体(101)内部设有密封腔(103)和储水腔(104)，所述信号处理模块(2)、微控制器模块(3)、无线通信模块(5)固定安装在所述密封腔(103)内部，所述密封腔(103)内部还设有进水水泵(105)和出水水泵(106)；所述供电模块(4)固定在监测浮标(10)的上表面。
2.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述水环境监测模块(1)包括若干水环境监测单元(11)，所述水环境监测单元(11)包括传感器单元(111)、GPS定位单元(112)和摄像头(113)；所述GPS定位单元(112)和摄像头(113)固定安装在所述密封腔(103)内部，所述水环境监测模块(1)的传感器单元(111)固定于所述储水腔(104)内部。
3.如权利要求2所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述传感器单元(111)包括温度传感器、酸碱度(PH)传感器、浊度传感器、溶解氧(DO)传感器、氨氮(NH3-N)传感器、悬浮物浓度(SS)传感器、盐度传感器、化学耗氧量(COD)传感器、水压传感器、混合液悬浮固体浓度(MLSS)传感器、碱度传感器、硬度传感器、叶绿素传感器、蓝藻素传感器、总氮(N)传感器、总磷(P)传感器、氧化还原电位(ORP)传感器、电导率传感器中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述摄像头(113)采用微型针孔远红外摄像头。
5.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述信号处理模块(2)包括信号前端处理模块(21)和信号放大电路模块(22)。
6.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述微控制器模块(3)以单片机AT89C52为核心，可设定且存储程序用来控制水环境监测单元(11)的监测采样频率。
7.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述无线通信模块(5)包括第一无线收发模块(51)和第二无线收发模块(52)，通过ZigBee无线协议进行网络通信。
8.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述供电模块(4)包括太阳能供电板(41)、电池组(42)和电源控制器(43)，所述电池组(42)采用锂离子电池组。
9.如权利要求1所述的水环境监控预警系统，其特征在于：所述输入模块(9)为触摸屏或按键；所述显示模块(8)为液晶显示屏；所述报警模块(7)采用声光报警模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721494520.8U CN207662454U (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种水环境监控预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721494520.8U CN207662454U (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种水环境监控预警系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207662454U true CN207662454U (zh) | 2018-07-27 |
Family
ID=62939083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721494520.8U Expired - Fee Related CN207662454U (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种水环境监控预警系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207662454U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108801363A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-13 | 深圳大图科创技术开发有限公司 | 一种环境保护系统 |
| CN110864747A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-06 | 南京市仪器仪表工业供销有限公司 | 一种水质监控预警系统 |
| CN110987114A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 徐州志欧机电设备有限公司 | 一种水位监测系统 |
| CN111707310A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-25 | 江苏海网信息系统集成有限公司 | 一种基于海网网络大数据的污水管网监测系统 |
| CN112738180A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 江苏智水智能科技有限责任公司 | 一种多传感器协议接入的自动控制系统 |
| CN112880748A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-01 | 海南科技职业大学 | 一种基于物联网的水环境监测装置 |
| CN113834528A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 西华师范大学 | 一种水环境监控系统及方法 |
| CN115695738A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-02-03 | 北京世纪农丰土地科技有限公司 | 一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统 |
-
2017
- 2017-11-10 CN CN201721494520.8U patent/CN207662454U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108801363A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-13 | 深圳大图科创技术开发有限公司 | 一种环境保护系统 |
| CN110987114A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 徐州志欧机电设备有限公司 | 一种水位监测系统 |
| CN110864747A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-06 | 南京市仪器仪表工业供销有限公司 | 一种水质监控预警系统 |
| CN111707310A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-25 | 江苏海网信息系统集成有限公司 | 一种基于海网网络大数据的污水管网监测系统 |
| CN112738180A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 江苏智水智能科技有限责任公司 | 一种多传感器协议接入的自动控制系统 |
| CN112880748A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-01 | 海南科技职业大学 | 一种基于物联网的水环境监测装置 |
| CN112880748B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-12-26 | 海南科技职业大学 | 一种基于物联网的水环境监测装置 |
| CN113834528A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 西华师范大学 | 一种水环境监控系统及方法 |
| CN115695738A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-02-03 | 北京世纪农丰土地科技有限公司 | 一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207662454U (zh) | 一种水环境监控预警系统 | |
| CN102053139B (zh) | 一种实时的多参数远程水质监测方法 | |
| CN100541194C (zh) | 基于电化学传感器的水体环境污染监测系统 | |
| CN201955884U (zh) | 多参数水质监测无线传感装置 | |
| CN107449884B (zh) | 一种基于无线传感器网络的污水监测系统 | |
| CN101852794B (zh) | 近海海洋底层缺氧现象实时监测系统 | |
| Jin et al. | A novel design of water environment monitoring system based on WSN | |
| CN101498598A (zh) | 大坝无线式安全监测系统 | |
| CN203630938U (zh) | 一种区域水环境重金属监测系统 | |
| CN103281239A (zh) | 基于北斗卫星通信的Zigbee无线传感器网关 | |
| CN103969414A (zh) | 一种无线水质多参数监测系统 | |
| Qiuchan et al. | The water quality online monitoring system based on wireless sensor network | |
| Jin-feng et al. | A Low-cost Wireless Water Quality Auto-monitoring System. | |
| CN102200455B (zh) | 可用于化工园区有毒有害气体监测的传感器节点 | |
| CN104973224A (zh) | 一种节能微型水面漂流示踪器 | |
| CN211878729U (zh) | 一种采集设备智能监控系统 | |
| CN207114531U (zh) | 一种浮标式多参数水质检测仪 | |
| CN202404062U (zh) | 多参数水质远程检测分析仪 | |
| CN203275397U (zh) | 农田水质监测器 | |
| CN202133422U (zh) | 一种监测有毒有害气体的传感器节点 | |
| CN203705391U (zh) | 一种水质多参数的无线远程智能监测设备 | |
| CN206559904U (zh) | 一种灌区信息采集装置 | |
| CN201600163U (zh) | 水文遥测装置 | |
| CN208721157U (zh) | 供水压力和流量在线监测系统 | |
| CN104581907B (zh) | 无线通讯器、表计查询装置和表计查询系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180727 Termination date: 20201110 |