[發(fā)明專利]基于嵌入式技術(shù)的河湖水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310581499.5
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN103605308B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小藝;于家斌;許繼平;白玉廷;王立;王凌斌;肖平波;施彥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01N33/18
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發(fā)明公開一種基于嵌入式技術(shù)的河湖水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器，包括CPU處理器、FLASH模塊、鐵電存儲(chǔ)器、多電壓供給模塊、GPRS模塊、GPS模塊、LAN接口、繼電器輸出接口、RS232/RS485輸入接口、GPIO接口和ADC接口。CPU指導(dǎo)其它模塊完成相應(yīng)操作；FLASH模塊和鐵電存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息等；多電壓供給模塊可提供多路電壓輸出；GPRS模塊用于實(shí)現(xiàn)短信推送和報(bào)警；GPS模塊用于實(shí)現(xiàn)全球定位；繼電器輸出接口用于控制外接設(shè)備；RS232／RS485輸入接口用于采集河湖水質(zhì)和圖像信息；GPIO接口用于觸發(fā)攝像頭拍照；ADC接口用于水箱液位和溫度檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于嵌入式技術(shù)的河湖水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器。

背景技術(shù)

隨著全球水體富營養(yǎng)化的加劇，河湖發(fā)生水華現(xiàn)象也越來越普遍。水華的暴發(fā)是突發(fā)性的，一旦發(fā)生水華，會(huì)使水體嚴(yán)重惡臭，導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化與功能退化，水體質(zhì)量急劇下降，嚴(yán)重影響生物生存與人類健康，給人類和自然界帶來更大的損失或?yàn)?zāi)害。現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的方法大多分為兩類：(1)采用人工操作的方法、實(shí)驗(yàn)室分析方法，其監(jiān)測系統(tǒng)龐大，完成測試過程所用時(shí)間比較長。(2)以浮標(biāo)或船舶為載體的監(jiān)測系統(tǒng)眾多，所得數(shù)據(jù)代表性差，無法及時(shí)準(zhǔn)確反映水污染的變化情況。基于這兩類方法的監(jiān)測系統(tǒng)，雖然在一定程度上改善了我國水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測的現(xiàn)狀，然而具有低功耗，長期運(yùn)行可靠、維修和維護(hù)成本較低等特點(diǎn)的河湖水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器還是很少見的

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在易暴發(fā)水華的河湖水域上，配備一種智能監(jiān)測系統(tǒng)，自動(dòng)、智能、高效的監(jiān)測河湖水體，實(shí)時(shí)獲取水質(zhì)信息。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于嵌入式技術(shù)和2G/3G技術(shù)的河湖水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器，實(shí)現(xiàn)了河湖固定站點(diǎn)自動(dòng)監(jiān)測。主要由以下幾個(gè)模塊構(gòu)成：CPU中心處理器、外部FLASH存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)LAN接口、鐵電存儲(chǔ)器、多電壓供給模塊、GPRS模塊、GPS模塊、繼電器輸出接口、RS232/RS485輸入接口、8路GPIO接口和ADC模擬量輸入接口。

本發(fā)明實(shí)施的水質(zhì)信息遠(yuǎn)程監(jiān)測主控制器具有體積小、成本低和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)多種水質(zhì)信息參數(shù)、水體圖像信息、站點(diǎn)地理信息等的采集和傳輸，報(bào)警短信推送和遠(yuǎn)程工控功能，同時(shí)支持視頻聯(lián)動(dòng)、門禁管理、循環(huán)水控制、水質(zhì)信息傳感器探頭的自動(dòng)清洗與維護(hù)等高級擴(kuò)展功能。主控制器內(nèi)部封裝智能處理算法，實(shí)現(xiàn)了水體富營養(yǎng)化評價(jià)和水華短期預(yù)測預(yù)警；另外考慮到景觀河流的特點(diǎn)，該控制器可根據(jù)河湖水位情況自動(dòng)啟停監(jiān)測工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將本發(fā)明主控制器的電路圖分為10張附圖來進(jìn)行說明。

圖1為CPU中心處理器和重啟復(fù)位部分電路圖；

圖2為外部FLASH、指示燈和鐵電存儲(chǔ)器部分電路圖；

圖3為在線燒錄和時(shí)鐘部分電路圖；

圖4為多電壓供給模塊部分電路圖；

圖5為GPRS模塊部分電路圖；

圖6為GPS模塊和GPS電源部分電路圖；

圖7為繼電器輸出部分電路圖；

圖8為RS232輸入和RS485輸入部分電路圖；

圖9為8路GPIO接口部分電路圖；

圖10為ADC模擬量輸入接口部分電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。