[實用新型]一種用于檢測魚塘水質濁度的無線傳感網絡節點裝置

有效

• 申請號: 201320237805.9
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN203249861U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳超;張榮標
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及無線傳感網絡檢測技術，具體是用于魚塘水質濁度檢測的無線傳感網絡節點裝置。

背景技術

水質濁度是表示水中懸浮物對光線通過時所發生的阻礙程度，它與水樣中存在顆粒物的含量、粒徑大小、形狀及顆粒表面對光散射特性有關。由于水中含有的泥沙、粘土及有機物等能夠使水渾濁，所以濁度是天然水和飲用水的一項重要水質指標。這種渾濁對水的透明度有影響，當渾濁度較高時，將引起水中生物生態發生變化，因此控制水的濁度是非常重要的。

濁度檢測的基本原理為：使用一束固定波長的入射光射入待檢測的水體中，在入射光的一個固定角度（一般為90^o）上的某距離處檢測水體散射光強度。目前，檢測水質濁度的常規手段大致分為3種：（1）現場比色分析；（2）由人工現場采樣、實驗室分析的方式；（3）采用便攜式濁度儀，現場檢測。上述第（1）和第（2）種方法無法實現對水環境參數的實時監測，第（3）種方法雖然能較好解決該問題，但這三種方法都需要人工進行現場作業，存在著需要投入大量勞動力成本的問題。

無線傳感器網絡（WSN）綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和通信技術等多個領域的關鍵技術，能夠協作地實時監測、感知和采集網絡分布區域內的各種環境或監測對象的信息，并對這些信息進行處理，獲得詳盡而準確的信息，傳送到需要這些信息的用戶。

發明內容

本實用新型針對現有技術中存在的不能簡單方便地實時檢測魚塘的水質濁度的問題而提出了一種用于檢測魚塘水質濁度的無線傳感網絡節點裝置，結合無線傳感器技術實現對目標魚塘水質濁度的實時監測，使養殖戶知道目前水質濁度的狀況，便于養殖戶采取相應的措施，使水質符合漁業水域的標準。

為達到上述目的，本實用新型用于檢測魚塘水質濁度的無線傳感網絡節點裝置采用的技術方案是：包括漂浮在水中的浮球和固定連接于浮球底部且浸沒在水中的進水部分，在浮球的上半球體內設置控制電路板，控制電路板上具有USB充電接口和電路板通信接口，控制電路板上方設置無線通信天線，控制電路板通過通信接口經連接電纜連接濁度傳感器，走線槽通過固定支撐夾固定連接在浮球的下半球體內，濁度傳感器上端以及連接電纜均設在走線槽內部，濁度傳感器下端向下延伸在進水部分內，在進水部分的相面對的兩側上各開一個漏水口；在濁度傳感器的殼體下端延伸有半圓柱管腳和L型直角管腳，在所述殼體以及半圓柱管腳和L型直角管腳內部設置光學測量系統，光學測量系統包括LED驅動和超聲波控制電路、LED燈、拋物面鏡、透鏡、濾光片、光電接收器和光發射器窗口玻璃，在所述殼體的底面中間位置處嵌有第二光發射器窗口玻璃，第二光發射器窗口玻璃的正上方有LED燈，LED燈經LED控制線連接驅動和超聲波控制電路，在半圓柱管腳的管壁上嵌有光電接收玻璃窗口，在半圓柱管腳的內部設置透鏡、濾光片和光電接收器，透鏡靠近且平行面對著第一光電接收玻璃窗口，在透鏡和光電接收器之間平行放置濾光片，光電接收器的光軸和LED燈的光軸成90度交角；在L型直角管腳的豎直管腳和水平管腳的管壁外側面上均有振動膜和壓蓋，L型直角管腳的豎直管腳和水平管腳的內部均設有一個位于振動膜旁側的超聲波發生器，所述豎直管腳上的振動膜、壓蓋在第一光電接收玻璃窗口正旁側，所述水平管腳上的振動膜、壓蓋在第二光發射器窗口玻璃的正下方，所述LED驅動和超聲波控制電路、USB充電接口、光電接收器分別連接控制電路板。

本實用新型與已有方法和技術相比，具有如下優點：

1、本實用新型固定在魚塘的目標水域之后即可開始實施監測，使用非常方便。

2、本實用新型結構小巧、便攜、防水，其內部的控制器具有體積小、功耗低及電路簡單等優點。

3、本實用新型采用WSN技術，既減少了人力的成本，又減少了布線等的麻煩，且具有很強的實時性。養殖戶可以實時的記錄目標水域的水質濁度瞬時值，同時可以記錄目標水域水質濁度的歷史值，方便分析以及采取相應的措施。

4、本實用新型采用鋰電池供電，并且提供了USB供電接口，可以在任意時刻給裝置供電和給鋰電池充電，有效保證了裝置的工作時間，使其具備更強的續航能力。

5、本實用新型利用浮球的原理，使得裝置被拋入水后能輕松的在水面漂浮，并且能夠使天線的位置始終處于水平面的上方，以此保證無線通信的良好。

附圖說明

圖1是本實用新型用于檢測魚塘水質濁度的無線傳感網絡節點裝置的使用狀態示意圖；

圖2是圖1中主體裝置2的放大的立體結構圖；

圖3是圖2中濁度傳感器9的放大的外形立體圖；?

圖4是圖2中濁度傳感器9的放大的內部結構主視圖；