DE202022101095U1 - Intelligent integrated monitoring system for measuring water quality based on IoT sensors - Google Patents
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Abstract
Ein intelligentes integriertes Überwachungssystem (10) zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage eines IoT-Sensors, wobei das intelligente integrierte Überwachungssystem (10) umfasst:
eine Wassersensoreinheit (1), wobei die Wassersensoreinheit (1) verwendet wird, um die Qualität des Wassers zu erfassen, wobei die Wassersensoreinheit (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass:
ein optischer Sensor für gelösten Sauerstoff (11), der zur Messung des gelösten Sauerstoffs im Wasser verwendet wird,
ein TDS-Sensor (12), der zur Messung des TDS-Wertes des Wassers verwendet wird,
ein pH-Sensor (13), der zur Messung des pH-Werts des Wassers dient,
ein Chlorid-Sensor (14), der den Chloridgehalt im Wasser misst, & einen Ammonium-Sensor (15), der zur Messung des Ammoniums im Wasser verwendet wird; und
eine zentrale Steuereinheit (2), die mit dem TDS-Sensor (12), dem pH- Sensor (13) und dem optischen Sensor für gelösten Sauerstoff (11) verbunden ist, wobei die zentrale Steuereinheit (2) mit einer Wasserversorgungseinheit (3) verbunden ist, wobei die zentrale Steuereinheit (2) die Qualität des Wassers unter Verwendung verschiedener Wasserqualitätsparameter berechnet, die von dem TDS-Sensor (12), dem pH-Sensor (13), dem Chlorid-Sensor (14), dem Ammonium-Sensor (15) und dem optischen Sensor für gelösten Sauerstoff (11) berechnet werden, unter Verwendung eines Algorithmus für maschinelles Lernen, wobei die zentrale Steuereinheit (2) verarbeitete Informationen an eine mobile Recheneinheit (4) unter Verwendung einer Kommunikationseinheit sendet, die mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.
An intelligent integrated monitoring system (10) for measuring water quality based on an IoT sensor, the intelligent integrated monitoring system (10) comprising:
a water sensor unit (1), the water sensor unit (1) being used to detect the quality of the water, the water sensor unit (1) being characterized in that:
an optical dissolved oxygen sensor (11) used to measure dissolved oxygen in water,
a TDS sensor (12) used to measure the TDS value of the water,
a pH sensor (13) used to measure the pH value of the water,
a chloride sensor (14) measuring the level of chloride in water & an ammonium sensor (15) used to measure ammonium in water; and
a central control unit (2) connected to the TDS sensor (12), the pH sensor (13) and the optical dissolved oxygen sensor (11), the central control unit (2) being connected to a water supply unit (3) is connected, wherein the central control unit (2) calculates the quality of the water using various water quality parameters obtained from the TDS sensor (12), the pH sensor (13), the chloride sensor (14), the ammonium sensor (15) and the optical dissolved oxygen sensor (11) are calculated using a machine learning algorithm, wherein the central control unit (2) sends processed information to a mobile computing unit (4) using a communication unit connected to the central control unit is connected.
Description
BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Internet der Dinge Sensor.The present invention relates to the field of the Internet of Things sensor.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der sensorgestützten Vorrichtung zur Bestimmung der WasserqualitätThe present invention relates to the field of sensor-based water quality determination apparatus
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein intelligentes integriertes Überwachungssystem zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage von IoT-Sensoren.In particular, the present invention relates to an intelligent integrated monitoring system for measuring water quality based on IoT sensors.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Bei dem im Abschnitt „Hintergrund“ behandelten Gegenstand sollte nicht davon ausgegangen werden, dass er allein aufgrund seiner Erwähnung im Abschnitt „Hintergrund“ zum Stand der Technik gehört. Ebenso sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein im Hintergrundabschnitt erwähntes oder mit dem Gegenstand des Hintergrundabschnitts verbundenes Problem bereits im Stand der Technik erkannt worden ist. Der Gegenstand des Hintergrundabschnitts stellt lediglich verschiedene Ansätze dar, die für sich genommen ebenfalls Erfindungen sein können.The subject matter discussed in the background section should not be assumed to constitute prior art merely by virtue of its mention in the background section. Likewise, it should not be assumed that any problem mentioned in the background section or associated with the subject matter of the background section has already been recognized in the prior art. The subject matter of the background section merely presents various approaches, which in themselves may also be inventions.
Gruppierungen von alternativen Elementen oder Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung sind nicht als Einschränkungen zu verstehen. Jedes Gruppenmitglied kann einzeln oder in beliebiger Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen hierin enthaltenen Elementen in Bezug genommen und beansprucht werden. Ein oder mehrere Mitglieder einer Gruppe können aus Gründen der Zweckmäßigkeit und/oder der Patentierbarkeit in eine Gruppe aufgenommen oder aus ihr entfernt werden. Wenn eine solche Aufnahme oder Streichung erfolgt, wird davon ausgegangen, dass die Spezifikation die Gruppe in der geänderten Form enthält, wodurch die schriftliche Beschreibung aller in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Markush-Gruppen erfüllt wird.Groupings of alternative elements or embodiments of the invention disclosed herein are not intended to be limiting. Each group member may be referenced and claimed individually or in any combination with other members of the group or other elements contained herein. One or more members of a group may be included in or removed from a group for reasons of convenience and/or patentability. Where such inclusion or deletion occurs, the specification is deemed to contain the group as amended, thereby satisfying the written description of all Markush groups used in the appended claims.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen verwendet, schließt die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „die“ den Plural ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, schließt die Bedeutung von „in“ auch „in“ und „am“ ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt.As used in the present specification and the following claims, the meaning of "a", "an" and "the" includes the plural unless the context clearly dictates otherwise. As used in the present specification, the meaning of "in" also includes "in" and "am" unless the context clearly dictates otherwise.
Die Aufzählung von Wertebereichen dient lediglich als Kurzbezeichnung für jeden einzelnen Wert, der in den Bereich fällt. Sofern hier nicht anders angegeben, wird jeder einzelne Wert in die Spezifikation aufgenommen, als ob er hier einzeln aufgeführt wäre. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext nicht eindeutig dagegen spricht.The enumeration of value ranges serves only as a short name for each individual value that falls within the range. Unless otherwise noted here, each individual value is included in the specification as if it were individually listed here. All of the methods described herein can be performed in any suitable order, unless otherwise indicated herein or the context clearly dictates otherwise.
Die Verwendung von Beispielen oder beispielhaften Formulierungen (z. B. „wie“) in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen dient lediglich der besseren Veranschaulichung der Erfindung und stellt keine Einschränkung des Umfangs der ansonsten beanspruchten Erfindung dar. Keine Formulierung in der Beschreibung ist als Hinweis auf ein nicht beanspruchtes Element zu verstehen, das für die Ausübung der Erfindung wesentlich ist.The use of examples or exemplary language (e.g., "such as") with respect to particular embodiments is intended solely to better illustrate the invention and should not be construed as limiting the scope of the otherwise claimed invention. No language in the specification is intended as an indication of a unclaimed element essential to the practice of the invention.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ offengelegten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören und die einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt sind.The information disclosed in this Background section is only for enhancement of understanding of the background of the invention and therefore it may contain information that is not pertinent to state of the art and which are already known to a person skilled in the art in this country.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Bevor die vorliegenden Systeme und Methoden beschrieben werden, sei darauf hingewiesen, dass diese Anwendung nicht auf die beschriebenen Systeme und Methoden beschränkt ist, da es mehrere mögliche Ausführungsformen geben kann, die in der vorliegenden Offenlegung nicht ausdrücklich dargestellt sind. Es ist auch zu verstehen, dass die in der Beschreibung verwendete Terminologie nur zur Beschreibung der besonderen Versionen oder Ausführungsformen dient und nicht dazu gedacht ist, den Umfang der vorliegenden Anwendung zu begrenzen.Before describing the present systems and methods, it should be noted that this application is not limited to the systems and methods described, as there may be several possible embodiments that are not expressly illustrated in the present disclosure. It is also to be understood that the terminology used in the specification is for the purpose of describing particular versions or embodiments only and is not intended to limit the scope of the present application.
Die vorliegende Erfindung behebt und löst vor allem die im Stand der Technik bestehenden technischen Probleme. Als Antwort auf diese Probleme offenbart die vorliegende Erfindung ein intelligentes integriertes Überwachungssystem für die Messung der Wasserqualität auf der Grundlage eines IoT-Sensors.Above all, the present invention eliminates and solves the technical problems existing in the prior art. In response to these problems, the present invention discloses an intelligent integrated monitoring system for water quality measurement based on an IoT sensor.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, „Ein intelligentes integriertes Überwachungssystem zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage eines IoT-Sensors vorzustellen, wobei das intelligente integrierte Überwachungssystem umfasst: eine Wassersensoreinheit, wobei die Wassersensoreinheit verwendet wird, um die Qualität des Wassers zu messen, wobei die Wassersensoreinheit dadurch gekennzeichnet ist, dass: ein optischer Sensor für gelösten Sauerstoff, der verwendet wird, um den gelösten Sauerstoff im Wasser zu messen, ein TDS-Sensor, der verwendet wird, um den TDS-Wert des Wassers zu messen, ein pH-Sensor, der verwendet wird, um den pH-Wert des Wassers zu messen, ein Chlorid-Sensor, der verwendet wird, um das Chlorid im Wasser zu messen, und ein Ammonium-Sensor, der verwendet wird, um das Ammonium des Wassers zu messen; und eine zentrale Steuereinheit, die mit dem TDS-Sensor, dem pH-Sensor und dem optischen Sensor für gelösten Sauerstoff verbunden ist, wobei die zentrale Steuereinheit mit einer Wasserversorgungseinheit verbunden ist, wobei die zentrale Steuereinheit die Qualität des Wassers unter Verwendung verschiedener Wasserqualitätsparameter berechnet, die von dem TDS-Sensor, dem pH-Sensor, dem Chlorid-Sensor, dem Ammonium-Sensor und dem optischen Sensor für gelösten Sauerstoff unter Verwendung eines Algorithmus für maschinelles Lernen berechnet werden, wobei die zentrale Steuereinheit verarbeitete Informationen an eine mobile Computereinheit unter Verwendung einer Kommunikationseinheit sendet, die mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist.“One aspect of the present invention is to “present an intelligent integrated monitoring system for measuring water quality based on an IoT sensor, the intelligent integrated monitoring system comprising: a water sensor unit, the water sensor unit being used to measure the quality of the water, the water sensor unit being characterized in that: an optical dissolved oxygen sensor used to measure the dissolved oxygen in the water, a TDS sensor used to measure the TDS value of the water, a pH sensor used to measure the pH of the water, a chloride sensor used to measure the chloride in the water and an ammonium sensor used to measure the ammonium in the water measure up; and a central control unit connected to the TDS sensor, the pH sensor and the optical dissolved oxygen sensor, the central control unit being connected to a water supply unit, the central control unit calculating the quality of the water using various water quality parameters, calculated by the TDS sensor, the pH sensor, the chloride sensor, the ammonium sensor and the optical dissolved oxygen sensor using a machine learning algorithm, the central control unit using processed information to a mobile computing unit a communication unit connected to the central control unit.”
Figurenlistecharacter list
Um verschiedene Aspekte einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen, die in der beigefügten Figur dargestellt ist, gegeben. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figur nur eine illustrierte Ausführungsform der Erfindung darstellt und daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung anzusehen sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail durch die Verwendung der beigefügten Figur beschrieben und erläutert werden.In order to clarify various aspects of some embodiments of the present invention, a more detailed description of the invention will be given by reference to certain embodiments illustrated in the attached figure. It is understood that this figure represents only one illustrated embodiment of the invention and therefore should not be considered as limiting the scope of the invention. The invention will be described and illustrated with additional specificity and detail through the use of the accompanying figure.
Damit die Vorteile der vorliegenden Erfindung leicht verstanden werden, wird im Folgenden eine detaillierte Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Figur erörtert, die jedoch nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung auf die beigefügte Figur angesehen werden sollten, in denen:
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1 das Blockdiagramm eines intelligenten integrierten Überwachungssystems (10) zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage von IoT-Sensoren zeigt.
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1 shows the block diagram of an intelligent integrated monitoring system (10) for measuring water quality based on IoT sensors.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein intelligentes integriertes Überwachungssystem zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage von IoT-Sensoren.The present invention relates to an intelligent integrated monitoring system for measuring water quality based on IoT sensors.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mit dem Ziel eines intelligenten integrierten Überwachungssystems zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage eines IoT-Sensors beschrieben wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass dies lediglich dazu dient, die Erfindung beispielhaft zu veranschaulichen und jeden anderen Zweck oder jede andere Funktion hervorzuheben, für die die erläuterten Strukturen oder Konfigurationen verwendet werden könnten und die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.Although the present disclosure has been described with the aim of an intelligent integrated monitoring system for measuring water quality based on an IoT sensor, it should be understood that this is only to exemplify the invention and any other purpose or purpose to highlight other functions for which the discussed structures or configurations could be used that fall within the scope of the present disclosure.
Das intelligente integrierte Überwachungssystem (10) zur Messung der Wasserqualität auf der Grundlage von IoT-Sensoren wird in dieser Offenlegung vorgestellt.The intelligent integrated monitoring system (10) for measuring water quality based on IoT sensors is presented in this disclosure.
Das intelligente integrierte Überwachungssystem (10) umfasst eine Wassersensoreinheit (1) und eine zentrale Steuereinheit (2).The intelligent integrated monitoring system (10) comprises a water sensor unit (1) and a central control unit (2).
Die Wassersensoreinheit (1) wird zur Messung der Wasserqualität verwendet.The water sensor unit (1) is used to measure the water quality.
Die Wassersensoreinheit (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor für gelösten Sauerstoff (11), ein TDS-Sensor (12), ein pH-Sensor (13), ein Chloridsensor (14) und ein Ammoniumsensor (15) vorhanden sind.The water sensor unit (1) is characterized by having an optical dissolved oxygen sensor (11), a TDS sensor (12), a pH sensor (13), a chloride sensor (14) and an ammonium sensor (15).
Der optische Sensor für gelösten Sauerstoff (11) wird zur Messung des gelösten Sauerstoffs im Wasser verwendet.The optical dissolved oxygen sensor (11) is used to measure dissolved oxygen in water.
Der TDS-Sensor (12) wird zur Messung des TDS-Wertes des Wassers verwendet.The TDS sensor (12) is used to measure the TDS value of the water.
Der pH-Sensor (13) wird zur Messung des pH-Werts des Wassers verwendet. Der Chlorid-Sensor (14) wird verwendet, um das Chlorid im Wasser zu messen. Der Ammonium-Sensor (15) wird zur Messung des Ammoniums im Wasser verwendet.The pH sensor (13) is used to measure the pH of the water. The chloride sensor (14) is used to measure the chloride in the water. The ammonium sensor (15) is used to measure the ammonium in the water.
Die zentrale Steuereinheit (2) ist mit dem TDS-Sensor (12), dem pH-Sensor und dem Sensor für optisch gelösten Sauerstoff (11) verbunden.The central control unit (2) is connected to the TDS sensor (12), the pH sensor and the optical dissolved oxygen sensor (11).
Die zentrale Steuereinheit (2) ist mit einer Wasserversorgungseinheit (3) verbunden. Die zentrale Steuereinheit (2) berechnet die Wasserqualität anhand verschiedener Wasserqualitätsparameter, die von dem TDS-Sensor (12), dem pH-Sensor (13), dem Chlorid-Sensor (14), dem Ammonium-Sensor (15) und dem optischen Sensor für gelösten Sauerstoff (11) unter Verwendung eines maschinellen Lernalgorithmus berechnet werden.The central control unit (2) is connected to a water supply unit (3). The central control unit (2) calculates the water quality based on various water quality parameters obtained from the TDS sensor (12), the pH sensor (13), the chloride sensor (14), the ammonium sensor (15) and the optical sensor for dissolved oxygen (11) can be calculated using a machine learning algorithm.
Die zentrale Steuereinheit (2) sendet verarbeitete Informationen an eine mobile Recheneinheit (4) unter Verwendung einer mit der zentralen Steuereinheit verbundenen Kommunikationseinheit.The central control unit (2) sends processed information to a mobile computing unit (4) using a communication unit connected to the central control unit.
Die zentrale Steuereinheit (2) ist eine mikrocontrollerbasierte zentrale Steuereinheit.The central control unit (2) is a microcontroller-based central control unit.
Die mobile Datenverarbeitungseinheit (4) ist ein Smartphone.The mobile data processing unit (4) is a smartphone.
Die Kommunikation ist eine drahtlose Kommunikation zwischen der Wassersensoreinheit (1) und der zentralen Steuereinheit (2).The communication is wireless communication between the water sensor unit (1) and the central control unit (2).
Die Figur und die vorangehende Beschreibung zeigen Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse kann beispielsweise geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Blockdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden, und es müssen auch nicht unbedingt alle Aktionen ausgeführt werden. Auch können diejenigen Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt.The figure and the preceding description show examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described may well be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. In addition, the actions of a block diagram do not need to be performed in the order shown, and not all actions need to be performed. Also, those actions that are not dependent on other actions can be performed in parallel with the other actions. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung in einer für strukturelle Merkmale und/oder Methoden spezifischen Sprache beschrieben wurden, sind die beigefügten Ansprüche nicht notwendigerweise auf die beschriebenen spezifischen Merkmale oder Methoden beschränkt. Vielmehr werden die spezifischen Merkmale und Methoden als Beispiele für Ausführungsformen der Erfindung offenbart.Although embodiments of the invention have been described in language specific to structural features and/or methods, the appended claims are not necessarily limited to the specific features or methods described. Rather, the specific features and methods are disclosed as examples of embodiments of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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