[實用新型]無線水質監測系統

有效

• 申請號: 201520304713.7
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN204718990U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 趙敏華;周創創;李玲燕;葛界鋒;胡毅
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N27/26;G01K7/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本實用新型屬于水質監測技術領域，涉及溫室環境條件的檢測，具體涉及一種無線水質監測系統。

背景技術

水是人類賴以生存的根本，科學研究表明人類在沒有食物的情況下能生存七天，在沒有水的情況下只能生存三天。雖然我們生活的地球很大面積都被水所覆蓋，但是人們所能使用的淡水資源僅占地球總水量的0.2％。而隨著人口膨脹和經濟的高速發展，水污染現象越來越嚴重。依水利部提供的數據顯示，2010年我國38.6％的河長劣于三類水，三分之二的湖泊富營養化。水資源緊缺、水污染等問題日益嚴重，我國的水質監測和水污染治理工作面臨著巨大的挑戰。

水質監測是水資源管理和污染控制的主要手段之一，目的在于掌握水質現狀及其發展趨勢，分析判斷事故原因、危害，為采取污染治理對策提供依據，也為開展水資源質量評價、預測預報提供基礎數據和手段。水質的優劣直接影響到各行各業的生產和人民的生活。如今年年初發生的蘭州飲用水苯超標事件，由于監測不及時，使得受污染的水源流入城區居民飲用水，引發社會恐慌。因此，在水質監測上，政府不僅應呼吁國民的環保意識，更應提高水質的監測和控制能力，使得水質監管能及時、有效的展開，減輕水體污染所造成的危害。

傳統的水質監測方法主要分為3種：⑴采用便攜式水質監測儀人工取樣、實驗室分析的方式，取樣頻率為每月數次到每日數次，是重點流域斷面采樣的主要方法。⑵采用由一個中央控制室和若干個監測子站組成的水環境自動監測系統，對水環境參數進行自動連續監測，數據遠程自動傳輸，可以實時查詢所設站點的水質參數。這兩種方式，前者雖然分析精度高，但存在監測周期長，勞動強度大，數據采集和傳輸速度慢，難以發現突發性污染情況等問題，后者盡管具有能動態反映水質情況，測量及時等優點，但由于有鋪設電纜和建立監測子站的施工要求，因而存在對原有的生態環境影響大、系統投資成本高、監測點位置固定，監測范圍小等缺點。⑶采用遙感技術或水生物活性測定的新型水質監測方法，遙感技術是以非接觸方式對水體進行電磁波譜特性(輻射、反射和散射)探測，只能對水體的渾濁度、透明度、懸浮物濃度，以及浮游植物(如藍藻、硅藻等)進行檢測，對于水體中的溶解性有機物、化學性指標(如溶解氧DO、化學需氧量COD、氨氮NH3N等)還不能檢測；水生物活性測定的方法有魚測法、水虱測法和人工底質測定法，這種水質監測方法精度較低。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種無線水質監測系統，通過在被監測區域內部署無線傳感器節點，實時監測水體參數信息并無線傳輸至控制管理中心的數據服務器，數據服務器通過互聯網技術使得監管人員可以遠程監測水質信息，無線水質監測系統可以有效彌補傳統技術的缺點，滿足水質監測信息化、網絡化的要求，同時具有費用低、功耗低、可靠性高、使用方便等優點，可帶來強大的經濟和社會效益。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

無線水質監測系統，包括數據采集部分、數據傳輸部分和控制管理部分，其中：

數據采集部分包括由用于獲取水體溫度、PH及電導率值的傳感器組和分布于監測區域的單個無線傳感器節點3；

數據傳輸部分為由所述各個無線傳感器節點3自組織形成的Zigbee分布式網絡，各個無線傳感器節點3的數據以無線的方式直接傳輸給匯聚節點1，或者，通過中繼路由節點2以無線的方式傳輸給匯聚節點1；

控制管理部分為接收所述匯聚節點1傳輸數據的控制管理中心5，控制管理中心5內置與遠程客戶端6通信的通信模塊，將數據傳輸至遠程客戶端6。

所述無線傳感器節點3包括水質監測模塊、Zigbee模塊一和電源模塊，所述水質監測模塊包括傳感器接口和信號調理電路，傳感器接口與傳感器組的各傳感器連接，從所述傳感器組接收監測數據，信號調理電路對獲取的監測數據進行模數轉換和放大處理，Zigbee模塊一接收并存儲或向外發送該處理后的數據，電源模塊一為水質監測模塊和Zigbee模塊一供電。

所述匯聚節點1包括Zigbee模塊二、外圍擴展電路和電源模塊二。