[發明專利]一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾及其實現方法

有效

• 申請號: 201710105133.9
• 申請日: 2017-02-25
• 公開（公告）號: CN106723464B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 沈杜海
• 申請（專利權）人: 福建強閩信息科技有限公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾包括電致變色材料馬夾、ZigBee模塊、窄帶物聯網模塊、微處理器、語音單元、顯示屏、藍牙BLE模塊、環境檢測模塊、供電單元、人體紅外傳感器；所述電致變色材料馬夾是一件用電致變色材料制成的馬夾，根據警示需求對所述馬夾的特定材料施加一個電壓差而產生顏色變化；

所述變色馬夾處于監測現場ZigBee網絡覆蓋范圍內時，所述ZigBee模塊會自動連接加入所述ZigBee網絡，同時向現場的監測主機定期查詢水質監測實時數據；當監測數據有異常時，通過所述電致變色材料馬夾的顏色變化警示，同時通過所述語音單元進行語音提醒；

所述環境檢測模塊是一種可以監測空氣大氣壓力和環境溫度的傳感器模塊，所述微處理器 通過所述環境檢測模塊的采集值對現場監測主機的采集值進行溫度和壓力的算法補償。

2.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述電致變色材料馬夾可以是整件馬夾都采用特定的電致變色材料制成，也可以是部分特定位置采用電致變色材料制成。

3.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述ZigBee模塊是基于ZigBee Pro協議的低功耗終端模塊。

4.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述藍牙BLE模塊是低功耗的BLE4.0藍牙模塊，可與手機相連，并通過手機APP獲取更加詳細的監測參數及數據變化趨勢信息。

5.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述窄帶物聯網模塊是低功耗的且遠距離通訊的NB-IoT通訊模塊；所述一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾的監測數據信息和位置信息通過所述的NB-IoT通訊模塊傳輸到遠程管理平臺。

6.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述顯示屏是一個方便工作人員低頭觀察的顯示信息倒掛的低功耗的LCD顯示屏，所述LCD顯示屏首選低功耗段碼式顯示屏，顯示當前所述變色馬夾與現場監測主機連接的監測通道及參數值；所述LCD顯示屏可以根據使用者意愿自由旋轉角度。

7.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述用于水產養殖現場預警的變色馬夾還在適當配置有人體紅外傳感器，所述人體紅外傳感器是一種用于感知人體的低功耗的熱釋電紅外傳感器；當所述變色馬夾被工作人員脫下遠離人體后，所有器件進入深度休眠狀態。

8.根據權利要求1所述的一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾，其特征在于：所述供電單元包括大容量鋰電池、相關充電電路、USB接口。

9.一種用于水產養殖現場預警的變色馬夾的實現方法，其特征在于按以下步驟進行：

（1）現場布置帶有水質監測傳感器的監測主機，各監測主機上的ZigBee模塊全是ZigBee路由功能模塊，并在現場布置一個ZigBee協調器創建ZigBee無線網絡；

（2）工作人員身穿所述變色馬夾走進ZigBee無線網絡覆蓋的監測現場時，所述變色馬夾上的低功耗ZigBee終端會自動連接現場ZigBee無線網絡，自動獲取現場監測主機的監測數據；

（3）所述變色馬夾上的環境檢測模塊也在定期采集大氣壓力和環境溫度，對現場監測主機上采集的相關數據進行溫度和壓力的補償修正，監測數據無異常時沒有任何顯示或提示；

（4）當監測數據異常時，所述變色馬夾會啟動警示模式，通過馬夾顏色的變化及語音來警示，同時顯示屏上顯示異常的通道及對應監測值，促使工作人員及時采集措施；

（5）可選擇打開手機藍牙與所述變色馬夾連接，打開手機APP，查詢更詳細的實時監測數據與歷史數據信息，以及查看直觀的數據變化趨勢圖形；

（6）當所述變色馬夾上的ZigBee模塊與現場ZigBee無線網絡斷開時，且當監測主機監測到有異常數據時，在遠程管理平臺獲取監測主機傳遞的信息后，遠程管理平臺同步通過窄帶物聯網模塊傳遞相關異常信息到所述變色馬夾上；

（7）工作人員離開現場，所述變色馬夾斷開與ZigBee網絡的連接，并將所有儲存的實時監測數據、環境參數等信息通過窄帶物聯網模塊自動上傳至遠程管理平臺；

（8）工作人員脫掉所述變色馬夾放置在遠離人體的合適位置，或者所述變色馬夾斷開與現場ZigBee網絡的連接有一定的時間后，所述變色馬夾進入深度休眠狀態。