[發明專利]一種用于水利工程的水質遠程在線檢測系統

在審

• 申請號: 201710754714.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107632127A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 張玉佩
• 申請（專利權）人: 北京煜煌科技有限公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G05B19/05;G08C17/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 劉娟娟

技術領域

本發明涉及水質檢測系統技術領域，具體為一種用于水利工程的水質遠程在線檢測系統。

背景技術

近年來隨著我國工業科技的飛速發展，我國的水污染問題越來越嚴重，生產和生活排出的污水中含有大量的危害著人類健康的有害物質。因此，對于水質的檢測和控制成為我國乃至世界各國關注的焦點，尤其是對于與我們每個人的生活息息相關的飲用水的水質檢測更為重要，

通過對近幾年我國水資源公報的分析可以看出，在我國無論是地下水還是地表水水資源總量均出現持續下降的局面。水資源的日益短缺、持續浪費以及水污染程度的日益嚴重是現代社會普遍存在的現象。近幾年來，隨著我國現代工業經濟的飛速發展，尤其是合成化學工業的突飛猛進以及農業生產中農藥、化肥等的廣泛使用，使得我國的水體物理、化學性質發生著顯著的變化。根據國際自來水協會的公告，由于水污染問題而出現5歲以下兒童死亡的數量近2500萬。因此，如何應對水質污染，使每個人能喝到健康、放心的水成為了現代乃至以后永久的話題：

(1)水質自動檢測裝置必須考慮穩定性、傳感器保護等問題，而現有的浮漂式水質檢測裝置多采用球形或者類球形，存在穩定性差、水質傳感器缺乏保養等問題；

(2)傳統的水質檢測技術主要是通過人工來實現的，首先根據需求確定需要檢測的檢測點，再人為進行采樣并將樣品帶回實驗室進行檢測分析，最后根據檢測結果來對水質的質量做出評估。但這種方法卻不具備代表性，它的周期太長，而水質的一些參數是時刻變化的，并且檢測的結果難以滿足人們對水質實時性的要求；

(3)與發達國家一樣，我國的水質檢測技術同樣由人工開始，對水質進行采樣抽取，然后將采取的樣本帶回實驗室分析或者野外進行現場測定。由于人力物力的限制，這種方法僅限于對部分水質進行檢測數據不能反映整體的水質情況，還有就是歷次檢測之間的時間間隔較大，因此這種檢測方式所測試的數據無法保證檢測數據的實時性和有效性。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足，本發明提供一種用于水利工程的水質遠程在線檢測系統，采用無線傳感技術實現水質參數的采集與傳送，通過ZigBee無線通信技術、PLC控制技術，實現定時自動數據采集和傳感器保養等功能，且整個系統裝置成本低廉，具有很好的應用價值，能有效的解決背景技術提出的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于水利工程的水質遠程在線檢測系統，包括Zigbee無線傳輸模塊和PLC控制器，所述Zigbee無線傳輸模塊的信號端通過無線網絡與PLC控制器相連接，所述Zigbee無線傳輸模塊的信號端通過Zigbee協調器與服務器相連接，所述服務器的信號端通過無線網絡與客戶端相連接，所述客戶端內部設置有系統控制PC端，所述系統控制PC端的內部設置有Labview控制模塊，所述Labview控制模塊的信號端與可視化交互界面相連接，所述服務器的信號端與接收天線相連接；

所述PLC控制器控制端通過控制線與繼電器相連接，所述繼電器的控制端分別與常閉電磁閥和常開電磁閥相連接，所述PLC控制器的信號端還連接有信號調理電路，所述信號調理電路的信號端接收傳感器模塊的反饋信號，所述PLC控制器的輸入端還連接有數據存儲器，且在PLC控制器的電源端還連接有電源模塊。

作為本發明一種優選的技術方案，所述傳感器模塊主要由無線通信網關和傳感器信號調理電路組成，所述傳感器信號調理電路接收溶氧傳感器、PH傳感器和溫度傳感器的反饋信號，所述無線通信網關的信號端通過無線網絡與接收天線相連接，所述無線通信網關的控制端與傳感器信號調理電路相連接，所述傳感器信號調理電路包括溶氧傳感器調理電路、PH傳感器調理電路和溫度傳感器調理電。

作為本發明一種優選的技術方案，所述溶氧傳感器調理電路包括運算放大器和反向差動放大器，所述運算放大器的正相端分別連接第一電阻和第一電容，所述第一電阻和第一電容并聯連接，且第一電阻和第一電容的另一端直接接地，所述運算放大器的反相端接收輸入信號，所述運算放大器的輸出端通過第四電阻與反向差動放大器的正相輸入端相連接，所述反向差動放大器的正相輸入端還通過第三電阻直接接地，所述反向差動放大器的反向輸入端通過第二電阻與第三電阻和第二電容并聯連接的電路輸入端相連接，所述第三電阻和第二電容的另一端接地，所述反向差動放大器的反向輸入端通過第五電阻反饋連接到反向差動放大器的輸出端，所述反向差動放大器的輸出端通過第一電感輸出信號線相連接，所述第一電感的輸出端還通過第三電容直接接地。