CN208654146U - 一种水质监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水质监测技术领域，具体公开了一种水质监测装置，其中，水质监测装置包括：采集模块、转换电路、控制模块和通信模块，采集模块与转换电路的输入端连接，转换电路的输出端与控制模块连接，控制模块通过通信模块与上位机通信连接；采集模块用于实时采集井内的水位以及水质参数；转换电路用于将水位以及水质参数进行数据转换得到水位电信号以及水质参数电信号；控制模块用于对水位电信号以及水质参数电信号进行数据处理得到水质监测结果，并能够将水质监测结果通过通信模块发送至上位机。本实用新型还公开了一种水质监测系统。本实用新型提供的水质监测装置能够实时获取水质变化情况，且具有水质监测精度高的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种水质监测装置及包括该水质监测装置的水质监测系统。
背景技术
当前的水质监测主要是用于测量水质，但是这些测量水质的设备也仅仅是测量一个时间点的水质，不能实时获取水质的变化情况，且监测精度低。
因此，如何提供一种实时获取水质的变化情况的监测方式成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水质监测装置及包括该水质监测装置的水质监测系统，以解决现有技术中的问题。
作为本实用新型的第一个方面，提供一种水质监测装置，其中，所述水质监测装置包括：采集模块、转换电路、控制模块和通信模块，所述采集模块与所述转换电路的输入端连接，所述转换电路的输出端与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通信模块与上位机通信连接；
所述采集模块用于实时采集井内的水位以及水质参数；
所述转换电路用于将所述水位以及所述水质参数进行数据转换得到水位电信号以及水质参数电信号；
所述控制模块用于对所述水位电信号以及所述水质参数电信号进行数据处理得到水质监测结果，并能够将所述水质监测结果通过所述通信模块发送至所述上位机。
优选地，所述采集模块包括液位传感器和水质参数传感器，所述液位传感器和所述水质参数传感器均用于设置在井内，且所述液位传感器和所述水质参数传感器均与转换电路连接，所述液位传感器用于监测井内的水位，所述水质参数传感器用于监测水质参数。
优选地，所述水质监测传感器包括电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器，所述电导率传感器用于监测水的电导率，所述COD传感器用于监测水的化学需氧量，所述PH传感器用于监测水的PH值，所述总磷总氮传感器用于监测水的总磷总氮量。
优选地，所述水质监测装置还包括多根保护管，所述液位传感器、电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器均设置在每根保护管内，所述保护管的一端用于插入井底的淤泥内，所述液位传感器、电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器在每根保护管内距离井底的距离范围为5cm~15cm。
优选地，所述保护管包括PPR管。
优选地，所述水质监测装置还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块用于为所述控制模块的工作提供电源。
优选地，所述电源模块包括锂电池供电模块和电源管理模块，所述锂电池供电模块与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块的输出端与所述控制模块连接，所述电源管理模块能够对所述锂电池供电模块的输出电压进行处理得到所述控制模块所需的工作电压。
优选地，所述控制模块包括单片机。
优选地，所述通信模块包括NB-IOT通信模块。
作为本实用新型的第二个方面，提供一种水质监测系统，其中，所述水质监测系统包括上位机、显示器和前文所述的水质监测装置，所述上位机用于存储所述水质监测装置得到的水质监测结果，所述显示器用于显示所述水质监测结果。
本实用新型提供的水质监测装置，通过采集模块实时采集井内的水位以及水质参数，并对水位以及水质参数进行处理得到水质监测结果，实现了对水质的实时监测，因此本实用新型提供的水质监测装置能够实时获取水质变化情况，且具有水质监测精度高的优势。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型提供的水质监测装置的结构框图。
图2为本实用新型提供的水质监测装置的具体实施方式结构示意图。
图3为本实用新型提供的水质监测装置的具体实施方式结构框图。
图4为本实用新型提供的水质监测系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
作为本实用新型的第一个方面，提供一种水质监测装置，其中，如图1所示，所述水质监测装置100包括：采集模块110、转换电路120、控制模块130和通信模块140，所述采集模块110与所述转换电路120的输入端连接，所述转换电路120的输出端与所述控制模块130连接，所述控制模块130通过所述通信模块140与上位机200通信连接；
所述采集模块110用于实时采集井内的水位以及水质参数；
所述转换电路120用于将所述水位以及所述水质参数进行数据转换得到水位电信号以及水质参数电信号；
所述控制模块130用于对所述水位电信号以及所述水质参数电信号进行数据处理得到水质监测结果，并能够将所述水质监测结果通过所述通信模块140发送至所述上位机200。
本实用新型提供的水质监测装置，通过采集模块实时采集井内的水位以及水质参数，并对水位以及水质参数进行处理得到水质监测结果，实现了对水质的实时监测，因此本实用新型提供的水质监测装置能够实时获取水质变化情况，且具有水质监测精度高的优势。
需要说明的是，所述水质参数包括水的导电率、水的化学需氧量、水的PH值以及水的总磷总氮量。
具体地，如图2所示，所述采集模块110包括液位传感器111和水质参数传感器，所述液位传感器111和所述水质参数传感器均设置在井300内，且所述液位传感器111和所述水质参数传感器均与转换电路120连接，所述液位传感器111用于监测井内的水位，所述水质参数传感器用于监测水质参数。
进一步具体地，如图2所示，所述水质监测传感器包括电导率传感器112、COD传感器113、PH传感器114和总磷总氮传感器115，所述电导率传感器112用于监测水的电导率，所述COD传感器113用于监测水的化学需氧量，所述PH传感器114用于监测水的PH值，所述总磷总氮传感器115用于监测水的总磷总氮量。
具体地，为了防止传感器在井内腐蚀，延长各个传感器的使用寿命，所述水质监测装置100还包括多根保护管150，所述液位传感器111、电导率传感器112、COD传感器113、PH传感器114和总磷总氮传感器115均设置在每根保护管150内，所述保护管150的一端插入井底的淤泥内，所述液位传感器111、电导率传感器112、COD传感器113、PH传感器114和总磷总氮传感器115在每根保护管150内距离井底的距离范围为5cm~15cm。
应当理解的是，保护管150的数量与传感器的数量一一对应，即每个传感器均位于一个保护管150内。
优选地，所述保护管包括PPR管。
应当理解的是，PPR管材在井中既使传感器避免了其他的干扰，同时防止了传感器在管中的摇晃，防止老鼠破坏电线。
优选地，为了保证传感器不受淤泥的影响，所述液位传感器111、电导率传感器112、COD传感器113、PH传感器114和总磷总氮传感器115在每根保护管150内距离井底的距离为10cm。
可以理解的是，每个传感器均安装在高于井底10cm处，有效的防止了淤泥与其他杂质带来的干扰。
需要说明的是，液位传感器111的误差仅仅在±0.5%FS，电导传感器的误差<±1%FS，因此，提高了水质监测精度。
为了解决井内取电困难的问题，如图3所示，所述水质监测装置100还包括电源模块160，所述电源模块160与所述控制模块130连接，所述电源模块160用于为所述控制模块130的工作提供电源。
进一步具体地，所述电源模块160包括锂电池供电模块161和电源管理模块162，所述锂电池供电模块161与所述电源管理模块162的输入端连接，所述电源管理模块162的输出端与所述控制模块130连接，所述电源管理模块162能够对所述锂电池供电模块161的输出电压进行处理得到所述控制模块130所需的工作电压。
优选地，所述控制模块130包括单片机。
进一步具体地，所述控制模块130可以采用ST公司低功耗系列单片机，这样能够有效降低水质监测装置100的功耗。
优选地，所述通信模块130包括NB-IOT通信模块。
需要说明的是，所述NB-IOT通信模块为低功耗广域网，具备更强的通信能力，能够有效克服2G信号在井下信号弱或无信号的问题，保障了监测器运营商基站正常通信，且无需组网。
通过上述低功耗产品，可以实现水质监测装置100的休眠电流在20μA以下。
优选地，所述转换电路120包括RS485转换电路。
作为本实用新型的第二个方面，提供一种水质监测系统，其中，如图4所示，所述水质监测系统10包括上位机200、显示器400和前文所述的水质监测装置100，所述上位机200用于存储所述水质监测装置得到的水质监测结果，所述显示器400用于显示所述水质监测结果。
本实用新型提供的水质监测系统，通过采集模块实时采集井内的水位以及水质参数，并对水位以及水质参数进行处理得到水质监测结果，通过上位机进行存储水质监测结果，并通过显示器实时显示水质监测结果，实现了对水质的实时监测，因此本实用新型提供的水质监测系统能够实时获取水质变化情况，且具有水质监测精度高的优势。
优选地，所述上位机200包括云平台服务器。
因此，可以通过云平台服务器实现与水质监测装置的通信，便于产品的安装调试与诊断。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置包括：采集模块、转换电路、控制模块和通信模块，所述采集模块与所述转换电路的输入端连接，所述转换电路的输出端与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通信模块与上位机通信连接；
所述采集模块用于实时采集井内的水位以及水质参数；
所述转换电路用于将所述水位以及所述水质参数进行数据转换得到水位电信号以及水质参数电信号；
所述控制模块用于对所述水位电信号以及所述水质参数电信号进行数据处理得到水质监测结果，并能够将所述水质监测结果通过所述通信模块发送至所述上位机。
2.根据权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述采集模块包括液位传感器和水质参数传感器，所述液位传感器和所述水质参数传感器均用于设置在井内，且所述液位传感器和所述水质参数传感器均与转换电路连接，所述液位传感器用于监测井内的水位，所述水质参数传感器用于监测水质参数。
3.根据权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测传感器包括电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器，所述电导率传感器用于监测水的电导率，所述COD传感器用于监测水的化学需氧量，所述PH传感器用于监测水的PH值，所述总磷总氮传感器用于监测水的总磷总氮量。
4.根据权利要求3所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括多根保护管，所述液位传感器、电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器均设置在每根保护管内，所述保护管的一端用于插入井底的淤泥内，所述液位传感器、电导率传感器、COD传感器、PH传感器和总磷总氮传感器在每根保护管内距离井底的距离范围为5cm~15cm。
5.根据权利要求4所述的水质监测装置，其特征在于，所述保护管包括PPR管。
6.根据权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接，所述电源模块用于为所述控制模块的工作提供电源。
7.根据权利要求6所述的水质监测装置，其特征在于，所述电源模块包括锂电池供电模块和电源管理模块，所述锂电池供电模块与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块的输出端与所述控制模块连接，所述电源管理模块能够对所述锂电池供电模块的输出电压进行处理得到所述控制模块所需的工作电压。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的水质监测装置，其特征在于，所述控制模块包括单片机。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的水质监测装置，其特征在于，所述通信模块包括NB-IOT通信模块。
10.一种水质监测系统，其特征在于，所述水质监测系统包括上位机、显示器和权利要求1至9中任意一项所述的水质监测装置，所述上位机用于存储所述水质监测装置得到的水质监测结果，所述显示器用于显示所述水质监测结果。
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|---|---|---|---|---|
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| CN111157586A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-15 | 江苏太湖云计算信息技术股份有限公司 | 一种水质监测方法、装置及系统 |
| CN114061652A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-02-18 | 清华大学 | 排水管网监测设备 |
| CN114152723A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-08 | 江苏省环境科学研究院 | 一种预装地下水智能监测井装置 |
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