[實用新型]一種可遠程通訊的葉綠素檢測裝置

有效

• 申請號: 201720611916.X
• 申請日: 2017-05-29
• 公開（公告）號: CN206788040U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 沈杜海;林麗騰
• 申請（專利權）人: 福建強閩信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及葉綠素濃度檢測裝置及窄帶物聯網等技術領域，特別是一種可遠程通訊的葉綠素檢測裝置。

背景技術

國民經濟在大力發展，工業化水平越來越高，但生態環境并沒有得到很好的保護，特別是在水資源領域，水質污染日趨嚴重，水體富營養化。而在部分海域，由于水體營養化導致浮游植物的滋生，從而導致赤潮等自然災害的發生。而通過水體葉綠素的檢測，可以預警藻類爆發，因為水體中葉綠素的濃度可以反映當前浮游植物的含量，用于判別水體富營養化程度，再采取相應措施。檢測葉綠素指標，在海洋研究、地下水監測、廢水處理等領域特別重要。

傳統通過熒光原理檢測葉綠素的裝置，基本上是通過浸入式電極結合多功能顯示裝置實現，或者通過傳感器以串口通訊方式與各類智能儀表相連，組成葉綠素測定儀，也有通過智能傳感器配合數據采集器使用，實現在線監測。

此類葉綠素檢測裝置或多或少都存在一些現實的使用缺陷，比如電極配合便攜式采集形成的手持式葉綠素檢測儀，只能檢測當前數據，無法形成各階段的指標變化趨勢；再比如電極配合多功能顯示裝置構成的葉綠素檢測設備，通過需要外接電源供電，更適合實驗室使用；而智能傳感器配合數據采集器使用的在線葉綠素檢測儀，一般也只是實現智能傳感器的低功耗，數據采集器依然需要外接電源，在通訊方面，更多采用短距離的RF通訊方式進行組網，如果需要遠程通訊，并且與平臺配合使用，基本上設備本身需要增設GPRS模塊，或者3G/4G模塊，也有先經過RF通訊，再由網關集中監測數據，統一遠程傳輸，這些方式都很耗電，在部分野外場合并不適合使用。

而在現實海洋應用中，特別是水產養殖領域，葉綠素檢測是赤潮預警一個很重要的參考指標，由于赤潮發生的隨機性和不可確定性，平時不定時通過人工去海面檢測很不現實，也容易懈怠，真正危機來臨時往往措手不及。類似通過GPRS/3G/4G等方式實時在線檢測的設備，由于供電難與GPRS通訊不穩定等問題，也很難保證數據的及時有效。

綜上所述，研究水域生態系統是否出現問題，實時監測浮游植物、藻類生長，預警藻類爆發，特別是在河流斷面、湖泊水庫、近海岸等水體環境監測領域，研發設計一種可以通過電池長時間續航使用，又能遠程與平臺通訊連接和數據互動的葉綠素檢測裝置，是很實際的一種需求，并且因為直接采集輸出數字信號，連數據線或通訊線也不需要，可以克服上述傳統裝置的各種使用缺陷。

實用新型內容

本實用新型針對上述技術問題做出改進，即本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無電源線或數據線或通訊線的、通過電池能夠長時間使用的、監測數據直接通過無線遠距離傳輸的低功耗可遠程通訊的葉綠素檢測裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型的一種技術方案是：一種可遠程通訊的葉綠素檢測裝置，通過激發光源調制進行葉綠素濃度的檢測，用于對植物或水質污染等領域的測量及預警，包括有中央處理單元，以及與所述中央處理單元連接的無線通訊模組、電源管理模塊、激發光源驅動模塊、A/D轉換模塊以及溫濕度傳感器。

進一步地，所述激發光源驅動模塊與熒光法電極相連，所述熒光法電極與光電濾波放大模塊相連，所述光電濾波放大模塊與光電轉換模塊相連，所述光電轉換模塊相連與有效值檢波電路相連，所述有效值檢波電路與所述A/D轉換模塊相連。

進一步地，所述電源管理模塊與電池模塊相連，用于為所述無線通訊模組、所述中央處理單元、所述溫濕度傳感器、所述激發光源驅動模塊、所述光電濾波放大模塊、所述光電轉換模塊相連、所述有效值檢波電路、所述A/D轉換模塊供電。

進一步地，所述無線通訊模組是一種低功耗的窄帶物聯網通訊模組，所述窄帶物聯網通訊模組還包括有NB-IOT模塊，以及eSIM卡，所述無線通訊模組用于與遠程平臺通訊連接傳輸測量數據。

進一步地，所述eSIM卡也可以是SIM卡或者軟SIM卡。

進一步地，所述無線通訊模組也可以是包括NB-IOT/eMTC/GSM單模或多模的通訊模組，并不局限于單獨的NB-IOT模塊或其他窄帶物聯網通訊模組。

進一步地，所述激發光源驅動模塊包括有集成驅動芯片，并通過所述中央處理單元調制，同時驅動多組發光二級管當成激發光源，所述光源發射590nm波長的光。

進一步地，通過所述光源且特定的波長射向待測水體，從而激發水體中的葉綠素產生特定波長的熒光，并根據葉綠素的光譜吸收特征，通過測定激發光源照射下水體釋放出的特定波長熒光來測量水中葉綠素的濃度。