[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

本發明公開一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，包括箱體、設于箱體內的終端數據監測節點、與終端數據監測節點連接的路基控制與顯示系統；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、PH測量模塊、電導率測量模塊、濁度測量模塊、溫度測量模塊、GPS模塊、控制器，PH測量模塊、電導率測量模塊、濁度測量模塊、溫度測量模塊和GPS模塊分別與控制器連接，并傳輸其測量數據；路基控制與顯示系統包括協調器和上位機，控制器將接收的測量數據傳輸到協調器，再傳輸給上位機；通過上位機對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。本發明可及時檢測到水域多位置的水質變化，并傳回水質參數。

技術領域

本發明涉及水環境監測技術領域，尤其涉及一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統。

背景技術

隨著工業化、城鎮化以及農業化建設的發展，水污染已經嚴重破壞生態環境，直接威脅人類的生存和發展，所以水質異常檢測成為了當前的研究熱點。目前對于污染泄漏等水質異常問題，通常會由于發現不及時而造成更加嚴重的后果，而在傳統的水質監測中，采用定期現場取樣，實驗室檢測的方法，這種方法雖然精度較高，但是往往會費時費力，而且也不能及時發現水質的變化。

因此，確有必要設計一款水質監測系統以解決上述問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提供了一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，可以及時檢測到監測水域多個位置的水質變化，并傳回水質參數。

為實現上述目的，本發明采用了一種技術方案：一種基于ZigBee無線傳感器網絡的多參數水質監測系統，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。

進一步地，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。

進一步地，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。