CN111693670A - 一种非定点的水质检测装置及水质检测*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质检测领域，涉及到一种非定点的水质检测装置及水质检测***。包括一罩壳和一凹槽组成的一封闭的腔体，腔体中包括：一第一检测装置，设置在腔体的外部，用于获取当前的水质数据；一定位模块，设置在腔体的内部，用于获取当前的位置数据；一处理模块，分别连接第一检测装置和定位模块，用于根据水质数据和位置数据处理生成检测数据；一存储模块，与处理模块连接，用于存储检测数据；一收发装置，设置在腔体的外部并与处理模块连接，用于进行接收和/或发送检测数据。上述技术方案的有益效果是：提供种非定点水质检测装置和水质检测***，能够实现分布式存储功能，提高数据传输稳定性和精确性。

Description

一种非定点的水质检测装置及水质检测***

技术领域

本发明涉及水质检测领域，涉及到一种非定点的水质检测装置及水质检测***。

背景技术

由于水资源的逐渐稀缺，人们对水资源也越来越重视，而水质检测值作为水资源的重要评价指标，水质检测值的精确获取也越来越重要。

现有的水质检测常通过两种检测方式，第一种检测方式为定点水质检测，常通过定点设置水质检测设备，以获取对应当前定点位置的水质检测结果，虽然水质检测结果比较精确，但是检测范围较小，无法长效检测，数据无法高效传输保存，无法对多个定点的水质检测结果进行统一处理。

第二种检测方式为非定点水质检测，常通过设置水质传感器和移动终端，通过水质传感器获取数据，并与移动终端建立远程连接，完成非定点的水质检测，然而却忽视了非定点检测过程中的不稳定性，比如非定点的检测装置放置在水中，受环境影响较大，容易出现检测装置损坏导致检测数据、位置数据等出现误差，以及将水质检测结果发送至移动终端的过程中，由于水质传感器在水中，与移动终端的运程连接不仅数据传输过程中的信号不稳定，在传输过程中还易遭到恶意篡改，导致移动终端接收到的水质检测数据为恶意篡改后的数据，最终导致水质检测上的严重失误。

发明内容

针对上述的现有技术的缺陷，本发明提供一种非定点的水质检测装置，其特征在于，包括一罩壳和一凹槽组成的一封闭的腔体，所述腔体中包括：

一第一检测装置，设置在所述腔体的外部，用于获取当前的水质数据；

一定位模块，设置在所述腔体的内部，用于获取当前的位置数据；

一处理模块，分别连接所述第一检测装置和所述定位模块，用于根据所述水质数据和所述位置数据处理生成检测数据；

一存储模块，与所述处理模块连接，用于存储所述检测数据；

一收发装置，设置在所述腔体的外部并与所述处理模块连接，用于进行接收和/或发送所述检测数据。

优选的，所述腔体中还包括：

一重量调节装置，设置在所述腔体的内部，用于调节所述水域检测装置的重量。

优选的，所述腔体中还包括：

一第二检测装置，设置在所述腔体的外部并与所述处理模块连接，用于获取当前的空气质量数据并输出至所述处理模块；

所述处理模块接收并处理所述空气质量数据，将处理后的所述空气质量数据包括在所述检测数据输出。

优选的，所述腔体中还包括：

一标识模块，设置在所述腔体的内部并与所述处理模块连接，用于生成标识数据；

所述处理模块接收并处理所述标识数据，将处理后的所述标识数据包括在所述检测数据中输出。

优选的，所述腔体中还包括：

一调试模块，设置在所述腔体的内部并与所述处理模块连接，用于调试所述处理模块的设置参数；

所述处理模块以所述配置参数运行并处理所述检测数据。

优选的，所述腔体的上部采用透明材料制作；

所述腔体中还包括：

多个太阳能板，用于采集太阳能并转换为电能进行存储；

一电池组，连接所述处理模块，用于向所述处理模块供电；

一充电模块，分别连接所述太阳能板和所述电池组，用于获取所述电能并向所述电池组充电。

优选的，所述腔体的内部设置多个传输触点，用于传输所述检测数据、所述水质数据和所述位置数据。

优选的，所述腔体上设置多个连接部，用于连接固定所述腔体。

一种水质检测***，其特征在于，包括多个如上述任意一项所述的水质检测装置；

每个所述水质检测装置用于输出所述检测数据至其他的所述水质检测装置，并接收其他的所述水质检测装置输出的所述检测数据；

所述水质检测***中还包括多个客户端与一服务端，多个所述客户端分别远程连接所述服务端；

所述服务端包括：

多个处理单元，所述数据处理单元用于处理所述水质检测装置输出至其他所述水质检测装置的所述检测数据并生成处理结果；

查询单元，与所述处理单元连接，所述查询单元用于接收所述客户端的查询请求，并根据所述查询请求将所述处理结果发送至所述客户端。

优选的，还包括多个定点检测装置，所述定点检测装置用于获取定点数据；

多个所述数据处理单元分别接收对应的所述定点数据，并根据所述定点数据对所述检测数据进行处理，生成所述处理结果。

优选的，所述服务端还包括：

一用户校验单元，与查询单元连接，用于接收所述客户端的所述查询请求，并根据所述查询请求进行客户端的身份校验，生成校验结果；

所述查询单元接收所述校验结果，并根据所述校验结果输出所述处理结果。

上述技术方案的有益效果是：提供一种非定点水质检测装置和水质检测***，能够实现分布式存储功能，提高数据传输稳定性和精确性。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明的一种优选实施例的非定点的水质检测装置的结构示意图；

图2为本发明的一种优选实施例的罩壳的结构示意图；

图3为本发明的一种优选实施例的凹槽的结构示意图；

图4为本发明的一种优选实施例的主控层的结构示意图；

图5为本发明的一种优选实施例的电量层的结构示意图；

图6为本发明的一种优选实施例的水质检测装置的检测数据的传输示意图；

图7为本发明的一种优选实施例的水质检测***的结构示意图；

图8为本发明的一种优选实施例的处理结果的示意图；

图9为本发明的一种优选实施例的带有定点检测装置的***结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征。

一种非定点的水质检测装置，如图1-3所示，包括一罩壳1和一凹槽2组成的一封闭的腔体3，腔体3中包括：

一第一检测装置31，设置在腔体的外部，用于获取当前的水质数据；

一定位模块32，设置在腔体的内部，用于获取当前的位置数据；

一处理模块33，分别连接第一检测装置和定位模块，用于根据水质数据和位置数据处理生成检测数据；

一存储模块34，与处理模块连接，用于存储检测数据；

一收发装置35，设置在腔体的外部并与处理模块连接，用于进行接收和/或发送检测数据。

具体地，为解决现有技术中由于检测设备的检测结果不够准确的问题，本发明提供一种非定点的水质检测装置，包括一罩壳1和一凹槽2组成的封闭的腔体3，于此处，第一检测装置31设置在凹槽3的下方，用于检测获取水质数据，定位模块32设置在腔体内的电路板上，用于获取当前的水质检测装置的位置数据，此处的定位模块32为GPS集成北斗天线的模块，处理模块33也设置在腔体内的电路板上，用于接收并处理水质数据和位置数据以生成水质数据。

进一步地，考虑到现有技术中由于水质检测装置与移动终端距离较远，建立的数据连接不够稳定而导致出现检测数据偏差的问题，本发明设置收发装置34和存储模块34，收发装置35用于将本水质检测装置中的检测数据发送至相邻的水质检测装置，以及接收相邻的水质检测装置发送至本水质检测装置的检测数据，以实现分布式存储的功能。

进一步地，考虑到现有技术中传输数据易遭到恶意篡改，于处理模块33中还设置一接收单元和发送单元，在水质检测装置发送检测数据时，发送单元将检测数据进行哈希运算形成哈希树，并对哈希树的顶部的根值进行签名，生成签名值，通过交易的方式发送至其他的水质检测装置。生成并发送至存储模块34进行存储时，通过哈希加密运算能够提高检测数据的安全性和隐私性。

进一步地，为便于操作人员快速确定水质检测装置的位置，还可于收发装置35的上方设置一照明装置36，此处可选用LED灯，当水质检测装置漂浮在水面上时，可直接观察到水质检测装置的位置。

本发明的一种较优实施例中，腔体中还包括：

一重量调节装置37，设置在腔体的内部，用于调节水域检测装置的重量。

具体地，由于水质检测装置用于检测水质，因此设置重量调节装置37，位于凹槽2的内部，用于调节水质检测装置的重量，以此有效控制水质检测装置处于水中的高度，当水质检测装置检测浅区的水质质量时，可将重量调节装置37设置为密度相同的物质，检测淡水湖时选取淡水，检测盐水湖时选取盐水。当水质检测装置检测深区的水质质量时，可将重量调节装置37设置为重量较大的物质，例如，带有重量标识的砝码，通过设置不同重量的砝码调节水质检测装置的质量，控制水质检测装置在水中的深度。

本发明的一种较优实施例中，腔体中还包括：

一第二检测装置38，设置在腔体的外部并与处理模块33连接，用于获取当前的空气质量数据并输出至处理模块33；

处理模块33接收并处理空气质量数据，将处理后的空气质量数据包括在检测数据输出。

具体地，为获取水道区域的整体环境参数，还设置一第二检测装置13，设置在腔体的外部并位于罩壳1上方，获取当前的空气质量数据，处理模块33接收并处理空气质量数据并包括在检测数据中输出。

本发明的一种较优实施例中，腔体中还包括：

一标识模块39，设置在腔体2的内部并与处理模块33连接，用于生成标识数据；

处理模块33接收并处理标识数据，将处理后的标识数据包括在检测数据中输出。

具体地，在实际运用时，常设置多个水质检测装置，为明确当前的水质检测装置以及对应的检测数据，常设置一标识模块24，并位于腔体2中的电路板上，用于生成一对应于当前的水质检测装置的标识数据。

为扩大标识数据的使用范围、简化实际操作，标识模块24中可设置一卡槽，操作人员烧录带有唯一的标识数据卡，卡槽读取标识数据卡，生成标识数据并包括在检测数据中输出。

本发明的一种较优实施例中，腔体中还包括：

一调试模块310，设置在腔体的内部并与处理模块33连接，用于调试处理模块33的设置参数；

处理模块33以配置参数运行并处理检测数据。

具体地，处理模块33以配置参数运行，于此处设置一调试模块310对处理模块33中的配置参数进行调试。此处的处理模块33可选用STM32芯片。调试模块310可设置为Usart3型号或USB3.0的调试串口。

本发明的一种较优实施例中，腔体的上部采用透明材料制作；

腔体中还包括：

多个太阳能板311，用于采集太阳能并转换为电能进行存储；

一电池组312，连接处理模块33，用于向处理模块供电；

一充电模块313，分别连接太阳能板311和电池组312，用于获取电能并向电池组312充电。

具体地，如图4和图5所示，考虑到水质检测装置中的电气元件，如收发装置35、处理模块33、定位模块32、第一检测装置31等均需供电，而固定电池组的供电量有限，不能维持水质检测装置的所有电气元件的长久工作，因此设置多块太阳能板311，通过太阳能板311采集太阳能并转换为电能进行存储，并通过一第一连接线314，传输电能至充电模块313，充电模块313向电池组312进行充电，电池组312与处理模块33中又通过第二连接线315连接，用于向处理模块33供电，处理模块33又与其他的电气元件连接，以完成向水质检测装置上的电气元件进行供电的功能。

进一步地，考虑到太阳能板311通过充电模块313向电池组312进行充电的过程中，会出现电流不稳定的情况，因此设置一稳定电路316，用于稳定充电电流。

本发明的一种较优实施例中，腔体2的内部设置多个传输触点20，用于传输检测数据、水质数据和位置数据。

本发明的一种较优实施例中，腔体2上设置多个连接部21，用于连接固定腔体2。

进一步地，由于水质检测装置放置在水中，而主控层2中又设置多种电气元件，因此罩壳1和凹槽2的边缘设置一防水垫圈，用于防水。

一种水质检测***，包括多个如上述的水质检测装置01；

如图6所示，每个水质检测装置01用于输出检测数据至其他的水质检测装置01，并接收其他的水质检测装置01输出的检测数据011；

如图7所示，水质检测***中还包括一服务端02与多个客户端03，多个客户端03分别远程连接服务端02；

服务端02包括：

多个处理单元021，数据处理单元021用于处理水质检测装置01输出至其他水质检测装置01的检测数据011并生成处理结果；

查询单元022，与处理单元021连接，查询单元022用于接收客户端03的查询请求，并根据查询请求将处理结果发送至客户端03。

具体地，水质检测***中设置多个水质检测装置01、一服务端02和一客户端03，不同于以往的数据传输架构，多个水质检测装置01接收服务端02下方的指令，并根据指令将检测数据011上传至服务端02，如图7所示，本发明基于区块链技术进行优化设计，每个水质检测装置01获取检测数据011，并将检测数据011发送至其他的水质检测装置01，多个水质检测装置01共同实现分布式存储功能。

进一步地，为考虑到收发装置11的传输限制以及水流水质的影响范围，根据定位模块21中的位置信息，水质检测装置01以一预设范围划分，并接收/发送预设范围内的检测数据011。

进一步地，为便于客户端03获取检测数据011，于服务端02中设置多个数据处理单元021和查询单元022，多个数据处理单元021分别获取对应的不同的预设范围的检测数据011并生成处理结果，

作为优选的一种实施方式中，预设范围内设置多个检测装置，一数据处理单元021获取该预设范围内的检测数据011，判断同一水质检测装置01发送至不同的检测数据011是否产生改变，若是，则将该检测数据011进行无效处理，以及对同一预设范围内的所有检测数据011进行匹配处理，获取该范围内的处理后的检测数据011，并根据预设的水质规定判断检测数据011的等级并作为处理结果，此处可选用《GB3838-2002地表水环境质量标准》作为水质规定。

进一步地，如图8所示，客户端03通过查询单元022获取处理结果，并通过客户端03中预设的显示单元进行查看。

本发明的一种较优实施例中，如图9所示，还包括多个定点检测装置04，定点检测装置04用于获取定点数据；

多个数据处理单元021分别接收对应的定点数据，并根据定点数据对检测数据011进行处理，生成处理结果。

具体地，考虑到非定点的水质检测装置01的数据的精确性会受到环境因素等影响，而定点检测装置04的精确性较高，因此于预设的范围内设置多个定点数据作为参考值，处理单元021根据参考值判断水质检测装置01的检测数据011的精确性，并调整处理结果。

本发明的一种较优实施例中，服务端02还包括：

一用户校验单元023，与查询单元022连接，用于接收客户端03的查询请求，并根据查询请求进行客户端03的身份校验，生成校验结果；

查询单元022接收校验结果，并根据校验结果输出处理结果。

具体地，设置一用户校验单元023，在使用当前的客户端03的用户获取处理结果之前，必须通过用户校验单元023的身份校验，以此提高检测数据011的安全性和隐私性。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种非定点的水质检测装置，其特征在于，包括一罩壳和一凹槽组成的一封闭的腔体，所述腔体中包括：

一第一检测装置，设置在所述腔体的外部，用于获取当前的水质数据；

一定位模块，设置在所述腔体的内部，用于获取当前的位置数据；

一处理模块，分别连接所述第一检测装置和所述定位模块，用于根据所述水质数据和所述位置数据处理生成检测数据；

一存储模块，与所述处理模块连接，用于存储所述检测数据；

一收发装置，设置在所述腔体的外部并与所述处理模块连接，用于进行接收和/或发送所述检测数据。

2.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体中还包括：

一重量调节装置，设置在所述腔体的内部，用于调节所述水域检测装置的重量。

3.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体中还包括：

一第二检测装置，设置在所述腔体的外部并与所述处理模块连接，用于获取当前的空气质量数据并输出至所述处理模块；

所述处理模块接收并处理所述空气质量数据，将处理后的所述空气质量数据包括在所述检测数据输出。

4.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体中还包括：

一标识模块，设置在所述腔体的内部并与所述处理模块连接，用于生成标识数据；

所述处理模块接收并处理所述标识数据，将处理后的所述标识数据包括在所述检测数据中输出。

5.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体中还包括：

一调试模块，设置在所述腔体的内部并与所述处理模块连接，用于调试所述处理模块的设置参数；

所述处理模块以所述配置参数运行并处理所述检测数据。

6.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体的上部采用透明材料制作；

所述腔体中还包括：

多个太阳能板，用于采集太阳能并转换为电能进行存储；

一电池组，连接所述处理模块，用于向所述处理模块供电；

一充电模块，分别连接所述太阳能板和所述电池组，用于获取所述电能并向所述电池组充电。

7.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体的内部设置多个传输触点，用于传输所述检测数据、所述水质数据和所述位置数据。

8.根据权利要求1所述的一种非定点的水质检测装置，其特征在于，所述腔体上设置多个连接部，用于连接固定所述腔体。

9.一种水质检测***，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任意一项所述的水质检测装置；

每个所述水质检测装置用于输出所述检测数据至其他的所述水质检测装置，并接收其他的所述水质检测装置输出的所述检测数据；

所述水质检测***中还包括多个客户端与一服务端，多个所述客户端分别远程连接所述服务端；

所述服务端包括：

多个处理单元，所述数据处理单元用于处理所述水质检测装置输出至其他所述水质检测装置的所述检测数据并生成处理结果；

查询单元，与所述处理单元连接，所述查询单元用于接收所述客户端的查询请求，并根据所述查询请求将所述处理结果发送至所述客户端。

10.根据权利要求9所述的一种水质检测***，其特征在于，还包括多个定点检测装置，所述定点检测装置用于获取定点数据；

多个所述数据处理单元分别接收对应的所述定点数据，并根据所述定点数据对所述检测数据进行处理，生成所述处理结果。

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