CN211603013U - 一种水质监测装置及系统 - Google Patents

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，包括：主控制器、存储器、通信模块和至少一个水质传感器，所述存储器、通信模块和水质传感器均与所述主控制器通信连接，所述水质传感器能够采集水质数据，并将采集到的水质数据发送至所述主控制器，所述存储器能够存储所述水质数据，所述主控制器能够通过所述通信模块将所述水质数据上传至上位机。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由于能够与上位机建立通信连接，因而可以方便上位机上实时查看水质数据信息，另外可以方便同时采集多种类型的水质数据。同时还可以将水质数据进行存储，提高了水质数据的安全性。

Description

一种水质监测装置及系统

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

水质监测设备在污水管网、雨水管网、泵站、污水厂、河道等有这广泛的应用。现有技术中的水质监测设备只能搭载一台水质传感器，通过外部电源供电，在自带屏幕上实时显示采集的水质数据。另外，现有技术中的水质监控设备通常不具备数据上传功能，也无法通过后台查看水质数据；如需要查看历史数据，则需要通过相关软件导出历史数据；不能同时搭载多种水质传感器，需要外置电源进行供电，设备功耗较高，无法在水下工作。

发明内容

本实用新型提供了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，解决相关技术中存在的水质监测数据无法实时上传以及无法同时采集多个水质数据的问题。

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，包括：主控制器、存储器、通信模块和至少一个水质传感器，所述存储器、通信模块和水质传感器均与所述主控制器通信连接，

所述水质传感器能够采集水质数据，并将采集到的水质数据发送至所述主控制器，所述存储器能够存储所述水质数据，所述主控制器能够通过所述通信模块将所述水质数据上传至上位机。

进一步地，所述水质监测装置包括三个水质传感器。

进一步地，所述三个水质传感器包括电导传感器、液位传感器和PH传感器，所述电导传感器用于检测水体的电导率，所述液位传感器用于检测水体的液位值，所述PH传感器用于检测水体的PH值。

进一步地，所述水质监测装置还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控制器通信连接，所述温湿度传感器用于检测所述水质监测装置的内部的温度数据和湿度数据。

进一步地，所述水质监测装置还包括振动检测模块，所述振动检测模块与所述主控制器通信连接，所述振动检测模块用于检测振动信号。

进一步地，所述振动检测模块包括加速度计。

进一步地，所述水质监测装置还包括电源模块，所述电源模块与所述主控制器通信连接，所述电源模块用于为所述主控制器供电。

进一步地，所述水质监测装置还包括电压检测电路，所述电压检测电路与所述主控制器通信连接，所述电压检测电路用于检测所述水质传感器的接口电压值。

进一步地，所述水质监测装置还包括液位检测模块，所述液位检测模块与所述主控制器通信连接，所述液位检测模块用于检测所述水质监测装置的液位。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种水质监测系统，其中，包括：上位机和前文所述的水质监测装置，所述上位机与所述水质监测装置中的主控制器通信连接。

通过上述水质监测装置，能够与上位机建立通信连接，可以通过多个水质传感器采集水质数据，并存储水质数据，最后将水质数据发送至上位机。这种水质监测装置由于能够与上位机建立通信连接，因而可以方便上位机上实时查看水质数据信息，另外，可以同时采集多台水质传感器的水质数据，从而可以方便同时采集多种类型的水质数据。同时还可以将水质数据进行存储，以便于对水质数据进行备份或断电续传，防止水质数据丢失，提高了水质数据的安全性。

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电路结构示意图。

图3为本实用新型提供的电压检测电路的电路结构图。

图4为本实用新型提供的液位检测模块的电路结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种水质监测装置，图1是根据本实用新型实施例提供的水质监测装置100的结构框图，如图1所示，包括：主控制器110、存储器120、通信模块130和至少一个水质传感器140，所述存储器120、通信模块130和水质传感器140均与所述主控制器110通信连接，

所述水质传感器140能够采集水质数据，并将采集到的水质数据发送至所述主控制器110，所述存储器120能够存储所述水质数据，所述主控制器110能够通过所述通信模块130将所述水质数据上传至上位机。

通过上述水质监测装置，能够与上位机建立通信连接，可以通过多个水质传感器采集水质数据，并存储水质数据，最后将水质数据发送至上位机。这种水质监测装置由于能够与上位机建立通信连接，因而可以方便上位机上实时查看水质数据信息，另外，可以同时采集多台水质传感器的水质数据，从而可以方便同时采集多种类型的水质数据。同时还可以将水质数据进行存储，以便于对水质数据进行备份或断电续传，防止水质数据丢失，提高了水质数据的安全性。

应当理解的是，与上位机建立通信连接具体可以建立无线通信连接，也可以建立有线通信连接。如图2所示，本实用新型实施例中具体可以通过NB通信模块和SIM卡的方式实现与上位机通信连接。

具体地，所述水质监测装置包括三个水质传感器。

进一步具体地，如图2所示，所述三个水质传感器包括电导传感器、液位传感器和PH传感器，所述电导传感器用于检测水体的电导率，所述液位传感器用于检测水体的液位值，所述PH传感器用于检测水体的PH值。

可以理解的是，根据采集指令可以每间隔设定时间同时采集一次三台水质传感器的水质数据，这样可以实现水质数据的高效采集，还可以实现多种类型的水质数据的采集，例如该三台水质传感器分别为电导传感器、液位传感器和PH传感器，则可以同时采集到三种水质数据。

应当理解的是，采集水质传感器的水质数据的组合方式可以根据需求进行设定，例如，可以同时间隔10分钟采集电导传感器和液位传感器的数据，而间隔20分钟采集PH传感器的数据，这种组合方式是根据需求进行设定的，此处不做限定。另外，水质传感器的种类和数量此处也不做限定，可以根据需求连接。

可以理解的是，所述水质传感器通过RS485接口与所述主控制器通信连接。

具体地，如图2所示，所述水质监测装置还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控制器通信连接，所述温湿度传感器用于检测所述水质监测装置的内部的温度数据和湿度数据。

可以理解的是，温湿度传感器用于检测水质监测装置所处的环境的温度和湿度数据，并向所述主控制器反馈温度和湿度数据。

具体地，为了判断水质传感器是否被移动或有异常发生，所述水质监测装置还包括振动检测模块，所述振动检测模块与所述主控制器通信连接，所述振动检测模块用于检测振动信号。

可以理解的是，通过判断是否接收到振动检测模块的振动信号可以判断水质监测装置是否发生安装异常，安装脱落或者被盗的情况，在接收到振动信号后可以通过上位机显示报警信息，以告知工作人员尽快检查，从而提高了水质监测装置的安全性。

优选地，所述振动检测模块包括加速度计。

具体地，所述水质监测装置还包括电源模块，所述电源模块与所述主控制器通信连接，所述电源模块用于为所述主控制器供电。

优选地，所述电源模块包括TI公司的TP262160DG型号的电源。

具体地，所述水质监测装置还包括电压检测电路，所述电压检测电路与所述主控制器通信连接，所述电压检测电路用于检测所述水质传感器的接口电压值。

可以理解的是，通过电压检测电路的电压值可以判断水质传感器的接口是否正常连接水质传感器，例如，可以通过电压检测电路检测水质传感器的接口的当前电平值，并将其与预设的正常接通电平值比较；若检测的接口的当前电平值与预设的正常接通电平值的差值在预设误差范围内，则判定水质传感器的接口接通对应的水质传感器；若检测的接口的当前电平值与预设的正常接通电平值的差值不在预设误差范围内，则判定水质传感器的接口未接通对应的水质传感器。

应当理解的是，预设误差范围为根据通常情况下正常接通电平值的波动范围确定的。正常接通电平值可以根据每次接通水质传感器后获知。

优选地，如图3所示，为电压检测电路的电路结构示意图。

具体地，所述水质监测装置还包括液位检测模块，所述液位检测模块与所述主控制器通信连接，所述液位检测模块用于检测所述水质监测装置的液位。

应当理解的是，该液位检测模块设置的位置要高于水质传感器的位置，该液位检测模块用于监测水质监测装置被水淹没等情况，或进水情况，在出现被水淹没或进水等情况时能够通过主控制器向上位机反馈液位报警信号，以告知工作人员尽快处理。

具体地，如图4所示，为液位检测模块的电路结构示意图。

优选地，所述主控制器包括MCU控制器。具体可以包括型号为STM32L151RET6的控制器。

优选地，所述存储器可以包括FLASH。

应当理解的是，所述主控制器还包括复位接口RST，调试接口DEBUG以及程序烧录接口UART等。关于上述这些接口的具体电路实时方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

作为本实用新型的另一实施例，提供一种水质监测系统，其中，包括：上位机和前文所述的水质监测装置，所述上位机与所述水质监测装置中的主控制器通信连接。

本实用新型实施例提供的水质监测系统采用前文的水质监测装置，能够与上位机建立通信连接，可以通过多个水质传感器采集水质数据，并存储水质数据，最后将水质数据发送至上位机。这种水质监测装置由于能够与上位机建立通信连接，因而可以方便上位机上实时查看水质数据信息，另外，可以同时采集多台水质传感器的水质数据，从而可以方便同时采集多种类型的水质数据。同时还可以将水质数据进行存储，以便于对水质数据进行备份或断电续传，防止水质数据丢失，提高了水质数据的安全性。

优选地，所述上位机可以为云端服务器。

关于水质监测系统的具体工作过程可以参照前文的水质监测装置的描述，此处不再赘述。

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，包括：主控制器、存储器、通信模块和至少一个水质传感器，所述存储器、通信模块和水质传感器均与所述主控制器通信连接，

所述水质传感器能够采集水质数据，并将采集到的水质数据发送至所述主控制器，所述存储器能够存储所述水质数据，所述主控制器能够通过所述通信模块将所述水质数据上传至上位机。

2.根据权利要求1所述的水质监测装置，其特征在于，所述水质监测装置包括三个水质传感器。

3.根据权利要求2所述的水质监测装置，其特征在于，所述三个水质传感器包括电导传感器、液位传感器和PH传感器，所述电导传感器用于检测水体的电导率，所述液位传感器用于检测水体的液位值，所述PH传感器用于检测水体的PH值。

4.根据权利要求1至3中任意一项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温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控制器通信连接，所述温湿度传感器用于检测所述水质监测装置的内部的温度数据和湿度数据。

5.根据权利要求1至3中任意一项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振动检测模块，所述振动检测模块与所述主控制器通信连接，所述振动检测模块用于检测振动信号。

6.根据权利要求5所述的水质监测装置，其特征在于，所述振动检测模块包括加速度计。

7.根据权利要求1至3中任意一项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主控制器通信连接，所述电源模块用于为所述主控制器供电。

8.根据权利要求1至3中任意一项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压检测电路，所述电压检测电路与所述主控制器通信连接，所述电压检测电路用于检测所述水质传感器的接口电压值。

9.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液位检测模块，所述液位检测模块与所述主控制器通信连接，所述液位检测模块用于检测所述水质监测装置的液位。

10.一种水质监测系统，其特征在于，包括：上位机和权利要求1至9中任意一项所述的水质监测装置，所述上位机与所述水质监测装置中的主控制器通信连接。

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