[實(shí)用新型]一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的電導(dǎo)率檢測裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720618437.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN206876620U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈杜海;林麗騰;李東山
• 申請（專利權(quán)）人: 福建強(qiáng)閩信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/02
• 分類號(hào): G01N27/02;G08C17/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電導(dǎo)率檢測裝置及窄帶物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的電導(dǎo)率檢測裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水體電導(dǎo)率的測量在日常生活、環(huán)境保護(hù)研究、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，如測量水廠和污水廠的廢水中的電導(dǎo)率，可以了解廢水中電解質(zhì)的含量及處理情況；測量飲用水的電導(dǎo)率，用來了解水體所含電解質(zhì)的濃度；測量沿海地下水的電導(dǎo)率，可獲取和查看地下水受到海水的入侵情況；還可用于醫(yī)藥行業(yè)、食品行業(yè)等，也可以通過測量電導(dǎo)率的方式來初步識(shí)別食用油是否滲入地溝油等。

傳統(tǒng)的水體電導(dǎo)率裝置或儀器，基本上是通過浸入式電極結(jié)合多功能顯示裝置實(shí)現(xiàn)，或者通過傳感器以串口通訊方式與各類智能儀表相連，組成電導(dǎo)率測定儀，也有通過智能傳感器配合數(shù)據(jù)采集器使用，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。

此類電導(dǎo)率檢測裝置或多或少都存在一些現(xiàn)實(shí)的使用缺陷，比如電極配合便攜式采集形成的手持式電導(dǎo)率檢測儀，只能檢測當(dāng)前數(shù)據(jù)，無法形成各階段的指標(biāo)變化趨勢；再比如電極配合多功能顯示裝置構(gòu)成的電導(dǎo)率檢測設(shè)備，通過需要外接電源供電，更適合實(shí)驗(yàn)室使用；而智能傳感器配合數(shù)據(jù)采集器使用的在線電導(dǎo)率檢測儀，一般也只是實(shí)現(xiàn)智能傳感器的低功耗，數(shù)據(jù)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(jìn)行組網(wǎng)，如果需要遠(yuǎn)程通訊，并且與平臺(tái)配合使用，基本上設(shè)備本身需要增設(shè)GPRS模塊，或者3G/4G模塊，也有先經(jīng)過RF通訊，再由網(wǎng)關(guān)集中監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)一遠(yuǎn)程傳輸，這些方式都很耗電，在部分野外場合并不適合使用。

傳統(tǒng)類似通過GPRS/3G/4G等方式實(shí)時(shí)在線檢測的設(shè)備，都存在供電難或GPRS通訊不穩(wěn)定或網(wǎng)絡(luò)覆蓋不夠等問題，很難保證數(shù)據(jù)的及時(shí)有效。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對上述技術(shù)問題做出改進(jìn)，即本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種無電源線或數(shù)據(jù)線或通訊線的、通過電池能夠長時(shí)間使用的、監(jiān)測數(shù)據(jù)直接通過無線遠(yuǎn)距離傳輸?shù)牡凸幕谡瓗锫?lián)網(wǎng)的電導(dǎo)率檢測裝置，及其檢測系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種技術(shù)方案是：一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的電導(dǎo)率檢測裝置，通過電極浸入水體進(jìn)行電導(dǎo)率測量，并經(jīng)窄帶物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)上傳至平臺(tái)，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、振蕩電路模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及溫度傳感器；

所述振蕩電路模塊與電導(dǎo)率電極探頭相連，所述電導(dǎo)率電極探頭與濾波整流模塊相連，所述濾波整流模塊與差分放大電路相連，所述差分放大電路與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊相連；

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、所述溫度傳感器、所述振蕩電路模塊、所述濾波整流模塊、所述差分放大電路、所述A/D轉(zhuǎn)換模塊供電。

進(jìn)一步地，所述無線通訊模組是一種低功耗的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通訊模組，所述窄帶物聯(lián)網(wǎng)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(yuǎn)程平臺(tái)通訊連接傳輸測量數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述eSIM卡也可以是SIM卡或者軟SIM卡。

進(jìn)一步地，所述無線通訊模組也可以是包括NB-IOT/eMTC/GSM單?；蚨嗄５耐ㄓ嵞＝M，并不局限于單獨(dú)的NB-IOT模塊或其他窄帶物聯(lián)網(wǎng)通訊模組。

進(jìn)一步地，所述振蕩電路模塊包括有可提供激勵(lì)源的集成芯片，并通過所述中央處理單元調(diào)節(jié)所述激勵(lì)源的幅值和頻率。

進(jìn)一步地，所述電導(dǎo)率電極探頭在所述振蕩電路模塊激勵(lì)源的，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過所述濾波整流模塊進(jìn)行濾波處理和整流，并由所述差分放大電路進(jìn)行信號(hào)放大轉(zhuǎn)換，進(jìn)入所述A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行采樣，最后由所述中央處理單元集中處理，獲得電導(dǎo)率參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器用于檢測水體環(huán)境中的溫度值，并用于所述電導(dǎo)率參數(shù)的溫度補(bǔ)償。

進(jìn)一步地，所述中央處理單元是一種低功耗的微處理器(Central Processing Unit，CPU)。

進(jìn)一步地，所述檢測系統(tǒng)包括有遠(yuǎn)程云平臺(tái)，在所述遠(yuǎn)程云平臺(tái)上安裝有水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)軟件及B/S服務(wù)器，多個(gè)電導(dǎo)率檢測裝置通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與所述遠(yuǎn)程云平臺(tái)通訊連接和數(shù)據(jù)互動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述檢測系統(tǒng)還包括有WEB應(yīng)用和手機(jī)應(yīng)用，用于查詢水質(zhì)電導(dǎo)率監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述手機(jī)應(yīng)用還包括有APP應(yīng)用、微信服務(wù)號(hào)、微信小程序。

進(jìn)一步地，所述WEB應(yīng)用、所述APP應(yīng)用、所述微信服務(wù)號(hào)、所述微信小程序通過與所述遠(yuǎn)程云平臺(tái)連接，獲取實(shí)時(shí)或歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步通過圖表、數(shù)字、曲線等形式展現(xiàn)。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：