CN207557246U - 一种水质监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种水质监测***，属于水质浊度/悬浮物监测领域。其中，该***包括：无线传输装置、水质测量装置和远程服务器，其中，无线传输装置包括：无线控制单元，以及分别与无线控制单元连接的无线通信单元、GPRS通讯单元和供电控制单元；无线通信单元和供电控制单元还分别与水质测量装置连接；GPRS通讯单元还与远程服务器连接；其中，无线控制单元控制无线通信单元与水质测量装置之间的通讯传输，无线控制单元控制供电控制单元为水质测量装置供电，无线控制单元控制GPRS通讯单元与远程服务器之间的通讯传输。通过本实施例提供的技术方案，避免了现有技术中布线复杂的技术弊端，实现了节约人力和物力的技术效果。

Description

一种水质监测***

技术领域

本实用新型实施例涉及水质浊度/悬浮物监测领域，尤其涉及一种水质监测***。

背景技术

随着生活品质的不断提升，人们对环境的要求也越发提高。在现有技术中，通过浊度仪对水质进行监测。

然而，通过现有技术中有线的方式进行监测会使得监测的成本变高，尤其是对野外环境中的水质进行监测时，难度更是加大。

在发明人实现本实用新型的过程中，发现至少存在以下问题：

1、工作量大；

2、监测成本高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种水质监测***，所述***包括：无线传输装置、水质测量装置和远程服务器，其中，

所述无线传输装置包括：无线控制单元，以及分别与所述无线控制单元连接的无线通信单元、GPRS通讯单元和供电控制单元；

所述无线通信单元和所述供电控制单元还分别与所述水质测量装置连接；

所述GPRS通讯单元还与所述远程服务器连接；

其中，所述水质测量装置包括：悬浮物测量装置或浊度测量装置，所述无线控制单元控制所述无线通信单元与所述水质测量装置之间的通讯传输，所述无线控制单元控制所述供电控制单元为所述水质测量装置供电，所述无线控制单元控制所述GPRS通讯单元与所述远程服务器之间的通讯传输。

通过本实施例提供的：无线传输装置分别与水质测量装置和远程服务器连接的技术方案，通过无线传输装置将水质测量装置的数据传输至远程服务器，避免了现有技术中有线传输方式需要铺线设置电缆时，安装工作量大，布线过程复杂的技术弊端，实现了高效的获知相关数据的技术效果，且实现了节约物力和人力的技术效果。

进一步地，所述水质测量装置包括：CPU控制单元，以及分别与所述CPU控制单元连接的电压单元、存储单元、水质通信单元、发射单元、温度单元和信号采集单元，以及与所述信号采集单元连接的接收单元；

所述电压单元还与所述供电控制单元连接；

所述水质通信单元与所述无线通信单元连接。

其中，所述电压单元为所述CPU控制单元提供电源，所述CPU控制单元控制所述发射单元工作，所述接收单元接收所述发射单元工作产生的信号，对水质电压进行采集，得到初始水质电压信号，并将所述初始水质电压信号发送至所述信号采集单元，所述信号采集单元对所述初始水质电压信号进行预处理，得到水质电压信号，并将所述水质电压信号发送至所述CPU控制单元，所述CPU控制单元对所述温度单元的电压信号进行采集，并根据所述电压信号得到温度值，所述CPU控制单元根据所述水质电压信号和所述温度值确定水质值，并将所述水质值发送至所述存储单元，并将所述水质值通过所述水质通信单元发送至所述无线通信单元。

通过本实施例提供的：通过供电控制单元与电压单元连接，以通过供电控制单元为电压单元提供电源，以便电压单元为CPU控制单元的开启和关闭的技术方案，实现了通过无线传输装置对水质测量装置的电源进行控制的技术效果。

进一步地，所述供电控制单元为开关。

通过本实施例提供的：当将供电控制单元设置为开时，则电压单元为CPU控制单元提供电源，以便水质测量装置进入工作状态；当将供电控制单元设置为关时，则电压单元不为CPU控制单元提供电源，则水质测量装置进行停止状态的技术方案，实现了远程控制水质测量装置的开启和关闭的技术效果，且实现了安全且有效的对水质测量装置进行控制的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种水质监测***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种水质监测***中的水质测量装置的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种水质监测***的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本实用新型。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、电路的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

本实用新型实施例提供了一种水质监测***。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种水质监测***的结构示意图。

如图1所示，该***包括：无线传输装置、水质测量装置和远程服务器，其中，

无线传输装置包括：无线控制单元，以及分别与无线控制单元连接的无线通信单元、GPRS通讯单元和供电控制单元；

无线通信单元和供电控制单元还分别与水质测量装置连接；

所述GPRS通讯单元还与远程服务器连接；

其中，水质测量装置包括：悬浮物测量装置或浊度测量装置，无线控制单元控制无线通信单元与水质测量装置之间的通讯传输，无线控制单元控制供电控制单元为水质测量装置供电，无线控制单元控制GPRS通讯单元与远程服务器之间的通讯传输。

通过本实施例提供的：无线传输装置分别与水质测量装置和远程服务器连接的技术方案，通过无线传输装置将水质测量装置的数据传输至远程服务器，避免了现有技术中有线传输方式需要铺线设置电缆时，安装工作量大，布线过程复杂的技术弊端，实现了高效的获知相关数据的技术效果，且实现了节约物力和人力的技术效果。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种水质监测***中的水质测量装置的结构示意图。

结合图1和图2，在一种可能实现的技术方案中，水质测量装置包括：CPU控制单元，以及分别与CPU控制单元连接的电压单元、存储单元、水质通信单元、发射单元、温度单元和信号采集单元，以及与信号采集单元连接的接收单元；

电压单元还与供电控制单元连接；

水质通信单元与无线通信单元连接。

其中，电压单元为CPU控制单元提供电源，CPU控制单元控制发射单元工作，接收单元接收发射单元工作产生的信号，对水质电压进行采集，得到初始水质电压信号，并将初始水质电压信号发送至信号采集单元，信号采集单元对初始水质电压信号进行预处理，得到水质电压信号，并将水质电压信号发送至CPU控制单元，CPU控制单元对温度单元的电压信号进行采集，并根据电压信号得到温度值，CPU控制单元根据水质电压信号和温度值确定水质值，并将水质值发送至存储单元，并将水质值通过水质通信单元发送至无线通信单元。

当水质测量装置为悬浮物测量装置时，则电压单元为CPU控制单元提供电源，CPU控制单元控制发射单元工作，接收单元接收发射单元工作产生的信号，对水质电压(悬浮物电压)进行采集，得到初始水质电压信号(初始悬浮物电压信号)，并将初始水质电压信号(初始悬浮物电压信号)发送至信号采集单元，信号采集单元对初始水质电压信号(初始悬浮物电压信号)进行预处理，得到水质电压信号(悬浮物电压信号)，并将水质电压信号(悬浮物电压信号)发送至CPU控制单元，CPU控制单元对温度单元的电压信号进行采集，并根据电压信号得到温度值，CPU控制单元根据水质电压信号(悬浮物电压信号)和温度值确定水质值(悬浮物值)，并将水质值(悬浮物值)发送至存储单元，并将水质值(悬浮物值)通过水质通信单元(悬浮物通信单元)发送至无线通信单元。

当水质测量装置为浊度测量装置时，则电压单元为CPU控制单元提供电源，CPU控制单元控制发射单元工作，接收单元接收发射单元工作产生的信号，对水质电压(浊度电压)进行采集，得到初始水质电压信号(初始浊度电压信号)，并将初始水质电压信号(初始浊度电压信号)发送至信号采集单元，信号采集单元对初始水质电压信号(初始浊度电压信号)进行预处理，得到水质电压信号(浊度电压信号)，并将水质电压信号(浊度电压信号)发送至CPU控制单元，CPU控制单元对温度单元的电压信号进行采集，并根据电压信号得到温度值，CPU控制单元根据水质电压信号(浊度电压信号)和温度值确定水质值(浊度值)，并将水质值(浊度值)发送至存储单元，并将水质值(浊度值)通过水质通信单元(浊度通信单元)发送至无线通信单元。

通过本实施例提供的：通过供电控制单元与电压单元连接，以通过供电控制单元为电压单元提供电源，以便电压单元为CPU控制单元的开启和关闭的技术方案，实现了通过无线传输装置对水质测量装置的电源进行控制的技术效果。

在一种可能实现的技术方案中，无线通信单元和水质通信单元均包括RS485接口，无线通信单元的RS485接口与水质通信单元的RS485接口通过MODBUS RTU协议连接。

在一种可能实现的技术方案中，CPU控制单元为STM32L151CB芯片。

CPU控制单元可以使水质测量装置(悬浮物测量装置或者浊度测量装置)，当为悬浮物测量装置时，且***处于工作模式的时候，悬浮物测量装置检测水中悬浮物。当***处于休眠模式的时候，悬浮物测量装置不检测水中的悬浮物，CPU控制单元工作在较低的频率下面，整个悬浮物测量装置的功耗电流只有20uA，降低了悬浮物测量装置的功耗。测量模式与休眠模式之间的相互切换是根据RS485通讯和设定的测量时间变量进行的，如果在休眠模式的时候，悬浮物测量装置的RS485通信单元(悬浮物通信单元)有本机的通讯，则悬浮物测量装置开始进行测量模式，一直工作到设定的测量时间，然后测量结束，进入休眠模式。

当水质测量装置为浊度测量装置时，且***处于工作模式的时候，浊度测量装置检测水中浊度。当***处于休眠模式的时候，浊度测量装置不检测水中的浊度，CPU控制单元工作在较低的频率下面，整个浊度测量装置的功耗电流只有20uA，降低了浊度测量装置的功耗。测量模式与休眠模式之间的相互切换是根据RS485通讯和设定的测量时间变量进行的，如果在休眠模式的时候，浊度测量装置的RS485通信单元(浊度通信单元)有本机的通讯，则浊度测量装置开始进行测量模式，一直工作到设定的测量时间，然后测量结束，进入休眠模式。

在一种可能实现的技术方案中，发射单元为红外二极管。

在一种可能实现的技术方案中，接收单元为硅光电池。

在一种可能实现的技术方案中，温度单元为热敏电阻。

在一种可能实现的技术方案中，热敏电阻为阻值为10K的NTC热敏电阻。

请参阅图3，图3为本实用新型另一实施例提供的一种水质仪***中的水质测量装置的结构示意图。

如图3所示，在一种可能实现的技术方案中，该***还包括：供电装置，其中，

供电装置与无线控制单元连接。

可以通过无线控制单元控制悬浮物/水质测量装置供电，如果现场要求功耗比较低，太阳能或锂电池供电的时候，不测量的时候可以给悬浮物/水质测量装置断电，降低功耗。

在一种可能实现的技术方案中，供电装置为锂电池或太阳能电池。

通过本实施例提供的技术方案，供电装置可以为市电供电装置，但也可以为锂电池或太阳能电池。实现了节约能源，低功耗的***的技术效果。

在一种可能实现的技术方案中，供电控制单元为开关。

通过本实施例提供的：当将供电控制单元设置为开时，则电压单元为CPU控制单元提供电源，以便水质测量装置进入工作状态；当将供电控制单元设置为关时，则电压单元不为CPU控制单元提供电源，则水质测量装置进行停止状态的技术方案，实现了远程控制水质测量装置的开启和关闭的技术效果，且实现了安全且有效的对水质测量装置进行控制的技术效果。

为使对本实用新型的技术方案理解得更加透彻，现结合图1、图2和图3对本实用新型的技术方案和技术效果进行详细的阐述。

供电装置和无线传输装置连接，为无线传输装置供电。

具体地，供电装置为锂电池或太阳能电池。现以太阳能电池进行说明。通过使用太阳能电池，相对应现有技术中的市电而言，节约了能源，且实现了环保的技术效果。

太阳能电池与无线控制单元(DATA-6124模块)连接，以便为无线控制单元提供电能，当无线控制单元得电时，整个无线传输装置得电，无线传输装置运作。

无线控制单元与供电控制单元连接，以便通过供电控制单元为水质测量装置提供电源，具体是为水质测量装置的电压单元(降压转换器，具体为低功耗降压转换器)提供电压。

具体地，供电控制单元为开关。当供电控制单元为“开”时，则电压单元得电；当供电控制单元为“关”时，则电压单元失电。

可以理解的是，通过供电控制单元，可以实现水质测量装置的电源的开启和关闭，即，可通过远程控制的方式控制水质测量装置开始运作或停止运作。从而实现了节约人力和节约资源的技术效果。

当电压单元得电后，产生2.9V的电压给与其连接的CPU控制单元，CPU控制单元开始运作。

其中，CPU控制单元采用低功耗的CPU处理器，具体地，CPU控制单元为STM32L151CB芯片。

通过STM32L151CB芯片的IO口控制发射单元，通过恒流电路，产生15mA的恒流。

其中，发射单元为红外二极管。

发射单元(红外二极管)发光，接收单元(硅光电池)将初始水质电压信号传输至信号采集单元，信号采集单元(AD信号采集芯片)根据初始水质电压信号得到水质电压信号，并将水质电压信号传输至CPU控制单元(STM32L151CB芯片)。

由于发光的红外二级管光强受温度的影响，所以需要采集当前的水温，对水质信号进行补偿。CPU控制单元(STM32L151CB芯片)对温度单元(阻值为10K的NTC热敏电阻)的电压信号进行获取，并得到温度值。

具体地，CPU控制单元(STM32L151CB芯片)通过STM32L151CB芯片内部自带的AD采集器，对NTC热敏电阻的两端电压，得到电阻阻值，并根据电阻阻值得到温度值。

存储单元(存储芯片)存储着水质测量装置的基本参数，在水质值计算的时候，根据水质测量装置的工作原理，CPU控制单元(STM32L151CB芯片)根据基本参数、水质电压信号和温度值确定水质值，并将水质值发送至存储单元进行存储，并将水质值通过水质通信单元(包括MODBUS RTU协议的RS485接口)发送至无线通信单元(包括MODBUS RTU协议的RS485接口)。

无线通信单元(包括MODBUS RTU协议的RS485接口)将水质值发送至无线控制单元，无线控制单元将水质值发送至GPRS通讯单元，GPRS通讯单元通过RS232串口，GPRS/CDMA或短消息方式远程传输水质值至远程服务器。

远程服务器包括显示器和存储器，当远程服务器接收到水质值后，通过显示器对水质值进行显示，通过存储器对水质值进行存储。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实用新型实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水质监测***，其特征在于，所述***包括：无线传输装置、水质测量装置和远程服务器，其中，

所述无线传输装置包括：无线控制单元，以及分别与所述无线控制单元连接的无线通信单元、GPRS通讯单元和供电控制单元；

所述无线通信单元和所述供电控制单元还分别与所述水质测量装置连接；

所述GPRS通讯单元还与所述远程服务器连接；

其中，所述水质测量装置包括：悬浮物测量装置或浊度测量装置，所述无线控制单元控制所述无线通信单元与所述水质测量装置之间的通讯传输，所述无线控制单元控制所述供电控制单元为所述水质测量装置供电，所述无线控制单元控制所述GPRS通讯单元与所述远程服务器之间的通讯传输。

2.根据权利要求1所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述水质测量装置包括：CPU控制单元，以及分别与所述CPU控制单元连接的电压单元、存储单元、水质通信单元、发射单元、温度单元和信号采集单元，以及与所述信号采集单元连接的接收单元；

所述电压单元还与所述供电控制单元连接；

所述水质通信单元与所述无线通信单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述无线通信单元和所述水质通信单元均包括RS485接口，所述无线通信单元的RS485接口与所述水质通信单元的RS485接口通过MODBUS RTU协议连接。

4.根据权利要求2所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述CPU控制单元为STM32L151CB芯片。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述发射单元为红外二极管。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述接收单元为硅光电池。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述温度单元为热敏电阻。

8.根据权利要求7中任一项所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述热敏电阻为阻值为10K的NTC热敏电阻。

9.根据权利要求2-4中任一项所述的一种水质监测***，其特征在于，所述水质监测***还包括：供电装置，其中，

所述供电装置与所述无线控制单元连接。

10.根据权利要求9所述的一种水质监测***，其特征在于，

所述供电装置为锂电池或太阳能电池。