CN217146300U - 一种基于太阳能发电的水质监测机器人 - Google Patents
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Abstract
一种基于太阳能发电的水质监测机器人，包括机架、水质监测装置和太阳能发电装置；所述机架包括浮筒、固定板、支架、设备箱和LED指示灯，所述支架设置在固定板的顶部，所述浮筒设置在固定板的底部，所述设备箱设置在支架上，所述LED指示灯设置在支架的顶部；所述水质监测装置包括GSM通讯模块、温度传感器、单片机系统、PH值传感器和溶解氧传感器，所述GSM通讯模块与单片机系统电性连接，所述温度传感器、PH值传感器和溶解氧传感器与单片机系统电性连接；所述太阳能发电装置包括太阳能光伏板、太阳能充放电控制器和锂电池，所述太阳能光伏板和太阳能充放电控制器电连接，所述锂电池与太阳能充放电控制器电连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质检测领域，尤其涉及到一种基于太阳能发电的水质监测机器人。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的不断提高，渔业养殖行业得到快速的发展，国内淡水渔业养殖基地规模不断扩大，大多数的养殖户也在不断扩建自己的养殖基地，以获得最大收益。
目前，国内的渔业养殖基地多在南方地区，且以传统的渔业养殖基地为主，即在农田中挖掘数个养殖池，然后将鱼苗放入注水的养殖池，这种养殖场地的建造成本较低，投资风险较低，所以仍然是国内渔业养殖的主流形式；养殖户在水产养殖期间，需要不断监控养殖池内的水质状况，同时配套相应的增氧设备，以保证养殖池内的水质满足水产的生长需要，但是目前传统的养殖池的水质监测方法灵活度较低，仍然存在部分问题：
（1）传统养殖池的水质检测需要养殖户使用不同的检测设备进行检测，灵活度较差，一般需要养殖户定点去检测水质，养殖户无法实时获取养殖池内的水质状况；现有的能够远程监测水质的检测装置，通常需要在搭建局域网，而养殖池的位置一般设在较为偏僻的位置，所以搭建局域网的造价较高，目前不适用于传统养殖池的水质监测。
（2）传统养殖池的养殖户在检测水质时，采样地点通常在池边，而鱼群通常聚集在养殖池的中心位置，进而使采样数据和鱼群聚集位置的水质误差较大，影响养殖户的判断，进而可能影响养殖户的操作。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其机架底部设有浮筒，所以用户能够将水质监测机器人放入养殖池的中心，对养殖池中心位置的水质进行实时监测；同时，水质监测装置设有GSM通讯模块，能够远程将检测的水质数据发送给用户，供用户研判。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于太阳能发电的水质监测机器人，包括机架、水质监测装置和太阳能发电装置，所述水质监测装置安装在设备箱内，所述太阳能发电装置固定在机架相应的位置，其中，
所述机架包括浮筒、固定板、支架、设备箱和LED指示灯，所述支架设置在固定板的顶部，所述浮筒设置在固定板的底部，所述设备箱设置在支架上，所述LED指示灯设置在支架的顶部；
所述水质监测装置包括GSM通讯模块、温度传感器、单片机系统、PH值传感器和溶解氧传感器，所述GSM通讯模块与单片机系统电性连接，所述温度传感器、PH值传感器和溶解氧传感器与单片机系统电性连接；
所述太阳能发电装置包括太阳能光伏板、太阳能充放电控制器和锂电池，所述太阳能光伏板和太阳能充放电控制器电连接，所述锂电池与太阳能充放电控制器电连接。
上述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其中，所述固定板包括太阳能板安装位和通孔，所述太阳能板安装位设置在固定板的上侧，所述通孔设置在固定板的中心位置。
上述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其中，所述浮筒包括第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒，所述第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒安装在固定板的底部。
上述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其中，所述设备箱内部中空，用于安装GSM通讯模块、单片机系统、锂电池和太阳能充放电控制器。
上述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其中，所述太阳能光伏板的后侧设有连接架，所述连接架的底部设有固定块，所述固定块的尺寸与太阳能板安装位的尺寸相适配。
本实用新型的技术效果在于：
(1)本实用新型提供的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其结构简单，且制造成本较低，便于推广应用。
(2)本实用新型提供的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其设有水质监测装置，能够对养殖池的池水水质进行实施监测，且可以放置在养殖池的任意位置，其采集数据相对于养殖户在池边的监测数据更加准确；同时，所述水质监测装置设有GSM通讯模块，其能够与养殖户的手机进行远程通讯，便于养殖户接收检测的水质数据，且使用GSM通讯模块，无需搭建局域网，制造成本较低。
(3)本实用新型提供的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其设有的固定板形状为三角形，且固定板的底部有序的设置有浮筒，使得该水质检测机器人的稳定性较高。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型的整体组成结构示意图
图2为本实用新型的仰视图
图3为本实用新型固定板的结构示意图
图4为本实用太阳能光伏板的结构示意图
图5为本实用新型图2中的A部放大图
图6为本实用新型的电气结构原理图
其中，附图标记：
11.LED指示灯，12.设备箱，13.支架，14.固定板，141.通孔，142.太阳能板安装位，15.浮筒；
2.太阳能发电装置，21.太阳能光伏板，22.连接架，23.固定块；
31.溶解氧传感器，32.PH值传感器，33.温度传感器，34.单片机系统，35.GSM
通讯模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参阅图1-6，一种基于太阳能发电的水质监测机器人，包括机架、水质监测装置和太阳能发电装置2，所述水质监测装置安装在设备箱12内，所述太阳能发电装置2固定在机架的相应位置。
所述机架包括浮筒15、固定板14、支架13、设备箱12和LED指示灯11，所述支架13设置在固定板14的顶部，所述浮筒15设置在固定板14的底部，所述设备箱12设置在支架13上，所述LED指示灯11设置在支架13的顶部，本实施例设置有两个LED指示灯11，分别设置在支架13的两端。
进一步地，所述固定板14包括通孔141和太阳能板安装位142，所述太阳能板安装位142设置在固定板14的上侧，所述通孔141设置在固定板14的中心位置，所述太阳能板安装位142用于安装太阳能光伏板21，所述通孔141位置与设备箱12底部的传感器位置相对应，即设备箱12底部的传感器垂直时会通过通孔141插入池水中，同时，通孔141能够配合稳定块对机架进行固定，防止机架在水中飘动，即将重量适当的重物放入养殖池，且该重物的顶部系有固定绳，将重物放入养殖池后，将固定绳穿过通孔141系在支架13上，以稳定机架。
进一步地，所述浮筒15包括第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒，所述第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒安装在固定板14的底部，所述浮筒15的呈半圆形，且内部中空，以保证浮筒15具备较好的浮力和稳定性。
具体地，所述LED指示灯11的构造相同，内部都设有一组继电器模块，将继电器的模块的信号线与单片机系统34电性连接，即继电器模块的信号线与单片机的IO口电连接，以实现单片机系统34控制LED指示灯11的目的，具体地，所述两组LED指示灯11闪灯颜色不同，分别为蓝色指示灯和红色指示灯，蓝色指示灯代表水质正常，红色指示灯代表水质异常。
所述太阳能发电装置2包括太阳能光伏板21、太阳能充放电控制器和锂电池，所述太阳能光伏板21和太阳能充放电控制器电连接，所述锂电池与太阳能充放电控制器电连接，为了使太阳能光伏板21的发电量能够维持各用电器件的需求，本实施例设置有三组微型太阳能光伏板21，以保证一直有太阳能光伏板11被太阳光照射，避免机架转动后太阳光无法照射太阳能光伏板，另外，当该水质监测机器人的太阳能光伏板21无法发电时，可以通过充电孔直接对锂电池进行充电，以保证锂电池能够为用电器件供电。
进一步地，所述太阳能光伏板的后侧设有连接架22，所述连接架22的底部设有固定块23，所述固定块23的尺寸与太阳能板安装位142的尺寸相适配。
所述水质监测装置包括GSM通讯模块、温度传感器、单片机系统、PH值传感器和溶解氧传感器，所述GSM通讯模块与单片机系统电性连接，即GSM通讯模块通过通讯串口与单片机系统电性连接，所述温度传感器与单片机系统电性连接。
进一步地，所述设备箱12内部中空，用于安装GSM通讯模块35、单片机系统34、锂电池和太阳能充放电控制器，所述太阳能充放电控制器的电压输入端与太阳能光伏板21的电压输出端电连接，所述太阳能充放电控制器的输出端与锂电池电连接，即通过太阳能充放电控制器实现锂电池的充放电，所述锂电池为所有的用电器件进行供电。
具体地，所述GSM通讯模块35的型号为STC12C5A60S2，所述温度传感器33为热敏电阻型温度传感器，型号为NTC100K，所述PH值传感器32的型号为RMD-ISDC2M12，所述溶解氧传感器31的型号为RMD-ISDC2，所述太阳能充放电控制器的型号为BL915A。
进一步地，所述溶解氧传感器31、PH值传感器32和温度传感器33的信号输出端都通过AD采集模块与单片机电性连接，即溶解氧传感器31、PH值传感器32和温度传感器33的信号线分别连接至AD采集模块的三路信号采集端，通过AD采集模块将传感器采集的模拟电压信号转化为数字信号供单片机进行处理，为了保证AD采集模块采集信号的准确性，所述溶解氧传感器31、PH值传感器32和温度传感器33与AD采集模块之间都依次连接有滤波电路和放大电路，本实施例单片机对溶解氧传感器31、PH值传感器32和温度传感器33的数据读取采用中断的方式，即通过程序设定单片机读取传感器采集数据的时间点。
具体地，所述单片机系统34设有显示屏和按键（图中未示出），显示屏和按键安装在设备箱的上部，以配合用户对水质监测装置的工作参数进行设定，显示屏主要是方便用户观察自己设定的参数，同时各传感器检测的数据值也会在显示屏送显。
本实用新型的工作原理：
用户在使用本实用新型时，首先根据养殖池的特点，将该水质监测机器人放置在合适的位置，本实施例用户通过船只将该水质检测机器人放置在养殖池中心位置，在完成该水质监测机器人的放置后，用户将稳定块通过通孔141系在支架13上，能够防止机架在风力的驱动下大幅度游动。
用户在完成上述水质监测机器人的放置后，打开水质监测装置和太阳能充放电控制器，此时该水质监测机器人开始工作，水中的溶解氧传感器31、PH值传感器32和温度传感器33开始工作，对养殖池内的池水进行检测，并将采集数据经过AD采集模块转化后，传输至单片机系统34处理，单片机系统34中的单片机会根据程序设定将各传感器的采集数据发送至显示屏送显，同时，单片机会根据程序设定的时间，定时将采集数据通过GSM通讯模块35以短信的形式发送至用户手机，供用户查看；当传感器检测到养殖池内水质情况高于设定值时，单片机系统34会控制LED指示灯闪烁11，即红灯闪烁，同时向用户手机发送设定短信，并拨打用户电话进行提示，当传感器检测养殖池内水质正常时，单片机系统会控制LED指示灯闪烁11，即蓝色灯闪烁，并且会定时向用户手机发送短信，将采集数据发送给用户研读。
另外，用户也可通过管理员手机向该水质检测机器人发送短信，GSM通讯模块35在接收到短信后，首先会将数据传送至单片机验证用户权限，当权限验证通过后，单片机会根据接收短信的类型进行相应的处理，本实施例设定的处理程序是当用户手机向该水质监测机器人发送短信时，单片机系统34在识别通过后，会将传感器刚采集的数据以短信形式发送至用户手机。
为了更好的保证养殖池内的池水水质较好，本实用新型的水质监测机器人能够根据需要扩展功能，本实施例将该水质监测机器人与水质优化装置配套使用，所述水质优化装置设有控制器、继电器模块和第二GSM通讯模块，继电器模块设置在增氧机和抽水泵的通电回路上，实际使用时，该水质监测机器人在检测到水质异常时，会通过GSM通讯模块35向第二GSM通讯模块发送短信，第二GSM通讯模块会将接收到的短信传输至控制器进行识别处理，当识别通过后，控制器会打开增氧机和抽水泵的工作电路，对养殖池进行增氧，同时通过水泵注水，适当增加水的流动性，以保证养殖池的具备较佳的水质，满足水产的生长需要。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于太阳能发电的水质监测机器人，包括机架、水质监测装置和太阳能发电装置，所述水质监测装置安装在设备箱内，所述太阳能发电装置固定在机架相应的位置，其特征在于，
所述机架包括浮筒、固定板、支架、设备箱和LED指示灯，所述支架设置在固定板的顶部，所述浮筒设置在固定板的底部，所述设备箱设置在支架上，所述LED指示灯设置在支架的顶部；
所述水质监测装置包括GSM通讯模块、温度传感器、单片机系统、PH值传感器和溶解氧传感器，所述GSM通讯模块与单片机系统电性连接，所述温度传感器、PH值传感器和溶解氧传感器与单片机系统电性连接；
所述太阳能发电装置包括太阳能光伏板、太阳能充放电控制器和锂电池，所述太阳能光伏板和太阳能充放电控制器电连接，所述锂电池与太阳能充放电控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其特征在于，所述固定板包括太阳能板安装位和通孔，所述太阳能板安装位设置在固定板的上侧，所述通孔设置在固定板的中心位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其特征在于，所述浮筒包括第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒，所述第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒安装在固定板的底部。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其特征在于，所述设备箱内部中空，用于安装GSM通讯模块、单片机系统、锂电池和太阳能充放电控制器。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能发电的水质监测机器人，其特征在于，所述太阳能光伏板的后侧设有连接架，所述连接架的底部设有固定块，所述固定块的尺寸与太阳能板安装位的尺寸相适配。
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