一种基于物联网的新型水质监测系统

文档序号:1951115 发布日期:2021-12-10 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于物联网的新型水质监测系统 (Novel water quality monitoring system based on Internet of things ) 是由 何鹏 周旭 李双斌 傅广琦 任兰英 张苗 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:一种基于物联网的新型水质监测系统,解决了环保部门无法随时随地监测大范围水质情况的问题。其包括水质检测装置,水质检测装置负责水质监测;云计算平台,水质检测装置将信息传递至云计算平台上;信息接收端,云计算平台将信息传递至信息接收端;所述水质检测装置包括水质检测仪,水质检测仪对水质进行检测,控制模块,水质检测仪将检测的信息传递给控制模块,无线通信模块,控制模块将处理后的信息通过无线通信模块发送到运计算平台。(A novel water quality monitoring system based on the Internet of things solves the problem that an environmental protection department cannot monitor the water quality condition in a large range at any time and any place. The device comprises a water quality detection device, wherein the water quality detection device is responsible for monitoring water quality; the water quality detection device transmits the information to the cloud computing platform; the cloud computing platform transmits the information to the information receiving end; the water quality detection device comprises a water quality detector, the water quality detector detects water quality, the control module transmits detected information to the control module, the wireless communication module transmits the processed information to the operation and calculation platform through the wireless communication module, and the control module transmits the processed information to the operation and calculation platform through the wireless communication module.)

一种基于物联网的新型水质监测系统

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域,尤其是涉及一种基于物联网的新型水质监测系统。

背景技术

现在环保部门需要经常对水质进行检测与监测,通过设立局部水域水质检测台来了解附近水域情况,也通过人工取样进行化验。

传统的监测方法是以无线传感技术为基础,将检测的数据通过ZigBee方式传输到数据库进行分析。

现在都是工作人员通过住接受器发送指令,将各站点检测到的数据读入数据库,也可以通过主接收器发出连续采集指令,各传感器以设定的时间间隔反复进行信息采集和发送,从而实现监测的能力。

现有监测技术较为繁琐,而且现有一些水质检测装置虽然能够实现局部水域远程在线监测,但无法形成大范围水域质量监测与统计,在水中的检测装置也无法实现长时间的续航,因此这种监测方式很不方便,针对以上所述问题目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种基于物联网的新型水质监测系统,有效的解决了环保部门无法随时随地监测大范围水质情况的问题。

为实现上述目的,本发明包括水质检测装置,水质检测装置负责水质监测;

云计算平台,水质检测装置将信息传递至云计算平台上;

信息接收端,云计算平台将信息传递至信息接收端;

所述水质检测装置包括水质检测仪,水质检测仪对水质进行检测,

控制模块,水质检测仪将检测的信息传递给控制模块,

无线通信模块,控制模块将处理后的信息通过无线通信模块发送到运计算平台。

优选的,所述水质检测装置还包括水箱,水箱内设置有工作舱,控制模块安装在工作舱内,工作舱内设有进气管,进气管上端贯穿工作舱置于水箱上方,进气管下端贯穿工作舱置于水箱内,进气管上设有空气压缩泵,空气压缩泵安装在工作舱内。

优选的,所述水箱下端设有排水管。

优选的,所述水箱上端两侧设有旋转机构,旋转机构上端固定有太阳能板。

优选的,所述水质检测装置还包括电源模块,电源模块负责整个设备的供电,太阳能板与电源模块电连接。

优选的,所述水质检测装置还包括传感器模块,传感器模块对本地区水域进行水位检测。

本发明通过物联网和互联网相结合,对各水域进行水质检测数据进行回传并进行统计,让环保工作人员在PC端或手机APP上实现对各水域水质污染情况的实时监测,通过太阳能充电,大大减少了工作人员来给检测装置充电的次数,这样不仅仅大大降低了工作人员实地检测发生危险的可能性,而且节省了大量的人力物力,更重要的是给工作人员节省了大量的时间,而且提高了水质检测效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明水质检测装置结构示意图。

图3为本发明水质检测装置内部结构示意图。

图4为本发明水质检测装置太阳能板折叠后结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1-4给出,本发明包括水质检测装置,水质检测装置负责水质监测;

云计算平台,水质检测装置将信息传递至云计算平台上;

信息接收端,云计算平台将信息传递至信息接收端;

所述水质检测装置包括水质检测仪,水质检测仪对水质进行检测,

控制模块,水质检测仪将检测的信息传递给控制模块,

无线通信模块,控制模块将处理后的信息通过无线通信模块发送到运计算平台。

水质监测系统的“云端应用”包括:1)云计算平台,水质监测系统的云端应用,是使用阿里云的大规模双向实时应用;2)数据,云端应用需要采集、储存和管理关键数据:a,检测装置数据,检测装置的通信状态,工作人员使用记录,通过通信模块,SIM卡等,上传到总服务平台,b,工作人员使用数据,除了工作基本信息、使用记录还包括工作人员的行为数据,检测的位置信息等;3)平台服务,由于水质检测装置一方面涉及到大量的物联网数据,另一方面又要随时根据当地水域需求而做功能开发和优化,所以应用之下会先构建平台服务,配备平台服务层,一方面能够使得应用承载海量的高并发数据流,另一方面又能做到资源和能力的动态、功能的灵活开发;4)测控现场,通过无线网络对现场检测设备进行参数设置、启动、停止等;5)曲线图形显示功能,能够按时间段浏览历史数据曲线,并且可以显示实时数据;6)数据报表功能,能够对历史数据进行打印,方便现场操作人员分析历史数据。

水质检测装置基本由控制、通信、感知、执行、供电等几大模块组成,可潜式的水质检测装置对水温、COD、ph值等重要参数检测,通过各种传感器将采集到的信息通过无线通信模块传到云端,通过云端传给手机。在这里我们采用的信息接收端采用PC或者检测人员的手机。

所述水质检测装置还包括水箱1,水箱1内设置有工作舱2,控制模块安装在工作舱2内,工作舱2内设有进气管3,进气管3上端贯穿工作舱2置于水箱1上方,进气管3下端贯穿工作舱2置于水箱1内,进气管3上设有空气压缩泵4,空气压缩泵4安装在工作舱2内。

我们的水箱1和工作舱2都采用的是防水非金属材质,工作舱2是检测、控制、通信、供电等模块所工作的地方,水箱1是用来储存水的地方,空气压缩泵4,通过压强使得水进入水箱1,水质检测装置潜入水下进入水质检测,当检测完成后通过压强使得水排出水箱1,水质监测装置上浮到水面

所述水箱1下端设有排水管5。

通过排水管5控制使得水箱1内的水进出。

所述水箱1上端两侧设有旋转机构6,旋转机构6上端固定有太阳能板7。

旋转机构6的方式有很多中,只要可以实现太阳能板7的折叠即可,所以我们在这里也不进行详细的赘述。

所述水质检测装置还包括电源模块,电源模块负责整个设备的供电,太阳能板7与电源模块电连接。

电源模块通过电池对各个模块提供电力支持。

所述水质检测装置还包括传感器模块,传感器模块对本地区水域进行水位检测。

其中,我们的传感器模块为水位传感器,对本地区水域进行水位检测。

水质检测仪设置在工作舱2内,其检测探头位于工作舱2外侧,通过检测探头对水质进行COD、PH值、浊度、温度、氨氮等重要参数的检测,并得出相应检测数据。

还包括电量监测报警模块,对电池电量实时监测,当长时间处于阴天下雨天气,太阳能板7无法充电,电量低于30%时自动报警,通过无线通信模块箱手机发送低电量报警提示。

水质检测装置没个一段时间潜入水中对水质进行检测,当到达检测时间时,工作舱2内的控制模块先控制旋转机构6带动防水的太阳能板7,由图3位置旋转至图4位置,当进行完成后,控制模块再控制空气压缩泵4进行工作,通过进气管3排出水箱1内部分气体,使得水箱1内压强减小,从而使水从排水管5进入水箱1,从而使水质检测装置下沉,这时,水质检测仪的检测探头对水箱1里的水进行检测,当检测完成后,控制模块先控制空气压缩泵4进行工作,通过进去管使空气进入水箱1,使得水箱1内压强增大,从而使水从排水管5排出水箱1,从而使水质检测装置上浮,工作舱2内的控制模块再控制旋转机构6带动防水的太阳能板7由图4位置旋转图3位置。工作舱2内的水质检测仪将检测的数据传给控制模块进行分析处理,最后控制模块通过无线通信模块将数据传输到云计算平台,云计算平台将数据传送到手机或PC端,若水域传回的检测数据超出设定的阈值越多,手机或PC端显示的水域的检测装置的位置图标颜色越深,监测人员通过点击PC端或手机上检测装置的位置图标即可显示检测装置的检测信息,手机或PC端上能够按时间段显示历史数据曲线,并且可以显示实时数据。水质检测装置实时通过工作舱2内的GPS通信模块箱云计算平台发送自己的GPS定位信息,通过云计算平台向实时手机或PC端提示自己的位置信息。若工作人员需要在水质监测装置充电期间立即检测水质。则只需通过手机或PC端给云计算平台发送下潜检测指令传给控制模块,在控制模块的控制下,水质检测装置开始下潜检测。

本发明通过物联网和互联网相结合,对各水域进行水质检测数据进行回传并进行统计,让环保工作人员在PC端或手机APP上实现对各水域水质污染情况的实时监测,通过太阳能充电,大大减少了工作人员来给检测装置充电的次数,这样不仅仅大大降低了工作人员实地检测发生危险的可能性,而且节省了大量的人力物力,更重要的是给工作人员节省了大量的时间,而且提高了水质检测效率。

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