[發(fā)明專(zhuān)利]農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810823640.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109061104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱炎新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳明創(chuàng)自控技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括感知模塊和超標(biāo)預(yù)警模塊，感知模塊用于采集待監(jiān)測(cè)農(nóng)田區(qū)域的重金屬濃度數(shù)據(jù)；超標(biāo)預(yù)警模塊用于對(duì)重金屬濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在重金屬濃度數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值時(shí)向預(yù)設(shè)的用戶(hù)終端發(fā)出預(yù)警信號(hào)；所述感知模塊包括匯聚節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式構(gòu)建分簇型結(jié)構(gòu)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建時(shí)從監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)選出簇頭并進(jìn)行分簇；簇頭被配置為收集簇內(nèi)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集的重金屬濃度數(shù)據(jù)并發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)被配置為將各簇頭發(fā)送的重金屬濃度數(shù)據(jù)匯總發(fā)送至超標(biāo)預(yù)警模塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)田監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，農(nóng)田中重金屬的檢測(cè)方法主要有質(zhì)譜分析法、原子光譜法、紫外-可見(jiàn)分光光度法、電化學(xué)分析法等。質(zhì)譜分析法是用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的離子按質(zhì)核比分離后進(jìn)行檢測(cè)的方法。不足之處在于儀器造價(jià)高，預(yù)處理過(guò)程繁瑣，儀器自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)比較困難。原子光譜法能對(duì)樣品中的重金屬含量進(jìn)行有效分析，但樣品前處理復(fù)雜，分析時(shí)間長(zhǎng)。紫外-可見(jiàn)吸收分光光度法是利用棱鏡或光柵等單色器來(lái)獲得單色光并對(duì)待測(cè)物質(zhì)的吸光能力進(jìn)行測(cè)定的方法，該方法的局限性在于譜線(xiàn)重疊引起的干擾性以及操作的繁瑣性。電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種方法，電化學(xué)分析法的檢測(cè)限較低，測(cè)試靈敏度較高，但該方法儀器復(fù)雜、操作過(guò)程較繁瑣，不適被配置為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)。這些傳統(tǒng)的檢測(cè)方法操作復(fù)雜，花費(fèi)高昂，每次只能檢測(cè)一種或幾種元素含量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

提供了農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括感知模塊和超標(biāo)預(yù)警模塊，感知模塊用于采集待監(jiān)測(cè)農(nóng)田區(qū)域的重金屬濃度數(shù)據(jù)；超標(biāo)預(yù)警模塊用于對(duì)重金屬濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在重金屬濃度數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值時(shí)向預(yù)設(shè)的用戶(hù)終端發(fā)出預(yù)警信號(hào)；所述感知模塊包括匯聚節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式構(gòu)建分簇型結(jié)構(gòu)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建時(shí)從監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)選出簇頭并進(jìn)行分簇；簇頭被配置為收集簇內(nèi)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集的重金屬濃度數(shù)據(jù)并發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)被配置為將各簇頭發(fā)送的重金屬濃度數(shù)據(jù)匯總發(fā)送至超標(biāo)預(yù)警模塊。

進(jìn)一步地，所述農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)還包括與所述感知模塊連接的可視化模塊，所述可視化模塊被配置為根據(jù)接收的重金屬濃度數(shù)據(jù)生成并顯示區(qū)域重金屬污染圖。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括用于監(jiān)測(cè)待監(jiān)測(cè)農(nóng)田區(qū)域的重金屬濃度的傳感器和用于將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的重金屬濃度數(shù)據(jù)的信號(hào)適配器，所述信號(hào)適配器與傳感器連接；還包括用于控制采集頻率的控制器，所述控制器與傳感器連接。

優(yōu)選地，所述超標(biāo)預(yù)警模塊包括比較分析單元和預(yù)警單元，所述比較分析單元用于將重金屬濃度數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果；所述預(yù)警單元在所述比較結(jié)果為重金屬濃度數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果為：基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待監(jiān)測(cè)農(nóng)田區(qū)域重金屬濃度的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及重金屬濃度超標(biāo)的預(yù)警和數(shù)據(jù)顯示，方便快捷。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的農(nóng)田重金屬濃度超標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的超標(biāo)預(yù)警模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖。

附圖標(biāo)記：

感知模塊1、超標(biāo)預(yù)警模塊2、可視化模塊3、比較分析單元10、預(yù)警單元20。

具體實(shí)施方式