[發明專利]一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統

在審

• 申請號: 201810858822.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109099968A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 王迎彬;王勇;匡曙龍;王典洪
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 鄒桂敏

1.一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統包括箱體、設于所述箱體內的終端數據監測節點、與所述終端數據監測節點連接的路基控制與顯示系統；

所述終端數據監測節點包括電源模塊、降壓模塊、電壓極性反轉模塊、水質測量模塊、GPS模塊、控制器，所述電源模塊、降壓模塊、電壓極性反轉模塊用于供電，所述水質測量模塊用于測量水質數據，所述GPS模塊用于測量所述終端數據監測節點的位置數據；

所述水質測量模塊、GPS模塊均與所述控制器連接，并將其各自的測量數據傳輸至所述控制器；

所述路基控制與顯示系統包括協調器和上位機，所述控制器將接收的測量數據傳輸到所述協調器，再由所述協調器傳輸給所述上位機；

通過所述上位機對所述終端數據監測節點發送控制指令，以控制其測量和傳輸數據。

2.根據權利要求1所述的基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述降壓模塊包括降壓模塊電路，所述降壓模塊電路包括：第一芯片U1、第二芯片U2、第一電阻R1、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第一二極管D1，所述第一芯片U1的輸入端與所述第一電容C1連接，所述第一芯片U1的輸出端依次連接所述第二電容C2、第四電容C4，所述第二芯片U2的輸入端與所述第四電容C4連接，所述第二芯片U2的輸出端依次連接所述第三電容C3、第五電容C5、第一二極管D1；其中所述第一芯片U1采用78M05芯片設計、所述第二芯片U2采用AMS1117芯片設計。

3.根據權利要求1所述的基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述電壓極性反轉模塊包括電壓極性反轉模塊電路，所述電壓極性反轉模塊電路包括：第三芯片U3、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8，以及輸入電壓源，所述第三芯片U3的儲能電容正極連接所述第六電容C6正極，所述第六電容C6負極連接儲能電容負極，所述第三芯片U3的電源輸入端連接所述輸入電壓源，所述第三芯片U3的電源輸入端連接所述第七電容C7正極，所述第七電容C7負極接地，所述第三芯片U3的輸入低壓電壓控制端接地，所述第三芯片U3的負電壓輸出端連接所述第八電容C8負極，所述第八電容C8正極接地，所述第三芯片U3的負電壓輸出端輸出電壓；其中所述第三芯片U3采用ICL7660芯片設計。

4.根據權利要求1所述的基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述水質測量模塊至少包括PH測量模塊、電導率測量模塊、濁度測量模塊、溫度測量模塊，所述PH測量模塊、電導率測量模塊、濁度測量模塊、溫度測量模塊分別用于測量水的PH、電導率、濁度、溫度。

5.根據權利要求4所述的基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述電源模塊與降壓模塊連接，所述降壓模塊用于降壓，并與所述電導率測量模塊、濁度測量模塊、溫度測量模塊、GPS模塊和控制器連接，以為其供電；所述降壓模塊與電壓極性反轉模塊連接，所述電壓極性反轉模塊用于轉換成負電壓，并與所述PH測量模塊、電導率測量模塊連接，以為其供電。

6.根據權利要求4所述的基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，其特征在于：所述PH測量模塊包括PH傳感器探頭和PH測量模塊電路，所述PH測量模塊電路包括：第四芯片U4、第五芯片U5、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5；所述第四芯片U4的反向輸入端與第四電阻R4連接，所述第四電阻R4接地，所述第四芯片U4的反向輸入端與第五電阻R5連接，所述第五電阻R5與第四芯片U4的輸出端連接，所述第四芯片U4的正向輸入端與PH傳感器探頭連接；所述第四芯片U4的輸出端與第五芯片U5的正向輸入端連接，所述第五芯片U5的反向輸入端與第三電阻R3連接，所述第三電阻R3接地，所述第五芯片U5的反向輸入端與第二電阻R2連接，所述第二電阻R2與第五芯片U5輸出端連接；其中所述PH傳感器探頭采用E-201-C型號的測量探頭，所述第四芯片U4、第五芯片U5均采用OP07CS芯片設計。