[實用新型]一種新型的基于NB?IoT的水質濁度檢測儀有效

申請號：	201720683228.4	申請日：	2017-06-13
公開（公告）號：	CN206990439U	公開（公告）日：	2018-02-09
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：	G01N21/47	分類號：	G01N21/47;G01K7/00
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種新型基于 nb iot 水質濁度檢測
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及水體濁度檢測及通訊技術領域，特別是一種新型的基于NB-IoT的水質濁度檢測儀。

背景技術

隨著城市化進程不斷推進，水資源及生態環境已經越來越引起各方關注，而水體是否清澈透明直接反映了水的渾濁程度。由于水體中所含的固體微小懸浮物質不但可以是泥沙粘土，還可能是各種微生物、浮游生物或者有機物等，更可能還是富含有害菌或病毒的各種懸浮物質，所以，對水體進行濁度的量化測量是檢測水質是否安全非常重要的手段之一。

傳統的水質濁度檢測儀一般以實驗室檢測為主，通過人工采集水體水樣，送到實驗室進行檢測。這類檢測儀器通常精度高，設備價格昂貴，并不適合普通群體使用，同時由于無法在現場馬上獲取檢測結果，在很多場合并不實用。實驗室設備中也有部分濁度檢測儀具備便攜性，但同樣需要人工采集水樣，無法實時在線檢測。

通常可攜帶至現場使用的濁度檢測儀，一般由帶引線及接口的探頭部分和后端采集儀本體組成，探頭部分將檢測到的水樣濁度信號轉換為DA輸出（最常見的有以下四種標準信號：4～20mA/0～10mA/1～5V/0～5V），后端采集儀通過標準信號采樣，按預測的量程換算，得出對應的濁度參數值直接在顯示屏上顯示。也有通過RS485/RS232或者SDI-12等有線通訊方式進行檢測后的參數數據傳輸。這類檢測方式雖然也很直觀，但同樣無法實時在線檢測，而且在部分特定區域，不方便工作人員人工檢測。

現有技術中也有無線型的濁度檢測儀，有些是采用GPRS通訊的方式，由于GPRS通訊連接不穩定且功耗大等問題，一般需要外接可靠電源供電或者太陽能供電，而且常會因為通訊連接中斷導致實時的監測數據丟失或者延遲送達，劣勢比較明顯。也有部分通過短距離組網進行無線傳輸的方式，或者采用RF射頻通訊方式，此類水質濁度檢測儀一般通訊距離較近，需要額外布置通訊路由節點或中繼節點，有時還需要配合數據集中器或者通訊網關使用，系統整體的造價高，通訊距離也成劣勢。

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具備窄帶物聯網遠程無線通訊功能、采用電池即可長時間供電的低功耗水質濁度檢測儀。

為了解決上述技術問題，本實用新型的一種技術方案是：一種新型的基于NB-IoT的水質濁度檢測儀，通過測量水樣中微粒物質散射光的強度來獲取水體濁度參數指標，包括有濁度傳感頭、濁度調理電路、中央處理單元，以及與所述中央處理單元相連的無線通訊模組、A/D轉換模塊、溫度補償單元、供電單元。

進一步地，所述供電單元分別為所述無線通訊模組、所述中央處理單元、所述溫度補償單元、所述A/D轉換模塊、所述濁度調理電路、所述濁度傳感頭供電。

進一步地，所述溫度補償單元內置于所述濁度傳感頭中，進行水體溫度采樣，用于對獲取的水體濁度參數指標進行進一步的溫度補償。

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，所述無線通訊模組傳輸數據信息。

進一步地，所述無線通訊模組可以是單模的NB-IOT模組，還可以是包括有NB-IOT技術模式的多模通訊模組。

進一步地，所述濁度傳感頭包括有PWM調制電路以及與所述PWM調制電路相連接的發光二級管，所述發光二級管用于發出照射光源，并經光電三級管接收。

進一步地，所述PWM調制電路用于調制所述發光二級管發出的光線強度。

進一步地，所述濁度調理電路包括有差分放大電路，及與所述差分放大電路相連的光電信號補償電路、斯密特觸發器電路、恒壓源電路、電壓基準電路。

進一步地，所述光電三級管在接收光線后，光電信號經由所述光電信號補償電路進行信號補償轉換和所述差分放大電路放大后，再經由所述斯密特觸發器電路處理，然后進入所述A/D轉換模塊，并由所述中央處理單元統一采集運算，最終得到水體濁度參數指標。

進一步地，所述溫度補償單元內置于所述濁度傳感頭中，采用的是一種型號為DS18B20的單總線型數字溫度傳感器。