[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)高效的新型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110494738.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113109344A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭旸;陳宇超;王淑菲;侯瑋豪;何正燃;王禹;張逸彬;黃浩;胡曉翼;楊潔;孫金龍;桂冠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G01N33/18;G06K9/62;G06N3/08;H04W84/18;G05D1/10
• 代理公司: 南京中盟科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32279
• 代理人: 孫麗君

本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)高效的新型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下組成部分：水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊，用于對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集生成圖像信息及水質(zhì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；固定基站，用于接收水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大與傳遞；檢修無(wú)人機(jī)，用于對(duì)數(shù)據(jù)異常水域的實(shí)時(shí)檢測(cè)與破舊設(shè)備回收；處理控制中心，用于接收?qǐng)D像信息與水質(zhì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析，得到水質(zhì)信息的參數(shù)；顯示終端，用于將轉(zhuǎn)換得到的參數(shù)直觀進(jìn)行顯示。有益效果：通過設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊及其內(nèi)部的多個(gè)傳感器，配合組成的mesh組網(wǎng)，能夠?qū)Υ郎y(cè)水域進(jìn)行完整覆蓋，降低功耗，傳輸可靠性高，傳輸速率快，通用性好及實(shí)用性強(qiáng)，進(jìn)而大大提高檢測(cè)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說，涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)高效的新型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水是生命之源，河流、湖泊是地表水資源的重要載體，是農(nóng)業(yè)、工業(yè)等經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐，同時(shí)供給著大部分地區(qū)的日常用水。而近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，水資源污染問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)對(duì)人類生存環(huán)境構(gòu)成極大威脅。基于“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的治污理念，我們不僅要在水質(zhì)污染后進(jìn)行污染治理，更為重要的是做到對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解水質(zhì)的情況，確保水質(zhì)安全，避免水質(zhì)收到不可挽回的污染。

目前，水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案主要有以下幾種：一、采用實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)分析方式，如分光光度法，液相色譜法等。這需要人員先去目的地進(jìn)行采樣，然后運(yùn)送會(huì)實(shí)驗(yàn)室使用專用設(shè)備進(jìn)行分析，不但效率低成本高，還不能保證檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)性。二、采用便攜式監(jiān)測(cè)儀人工檢測(cè)。這種方式雖然不用運(yùn)輸水樣，但需要人員具有一定的專業(yè)素養(yǎng)，且不能反映水環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。三、采用大型自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含監(jiān)控中心和若干監(jiān)控子站，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)并遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)，然而因?yàn)楸O(jiān)測(cè)點(diǎn)固定所以監(jiān)測(cè)范圍有限，監(jiān)控站的建設(shè)和通訊電纜的鋪設(shè)也需要大量的成本。

因此，對(duì)河流湖泊進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)存在很大的難度與障礙，通過上述分析，大概歸納為人工采樣成本高、效率低，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；而鋪設(shè)大面積的檢測(cè)點(diǎn)與有線電纜成本較高，造成監(jiān)測(cè)的綜合效率與實(shí)際價(jià)值較低。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)高效的新型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題。

為此，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)高效的新型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下組成部分：

水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊，用于對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集生成圖像信息及水質(zhì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；

固定基站，用于接收水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大與傳遞；

檢修無(wú)人機(jī)，用于對(duì)數(shù)據(jù)異常水域的實(shí)時(shí)檢測(cè)與破舊設(shè)備回收；

處理控制中心，用于接收?qǐng)D像信息與水質(zhì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析，得到水質(zhì)信息的參數(shù)；

顯示終端，用于將轉(zhuǎn)換得到的參數(shù)直觀進(jìn)行顯示；

其中，所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊、所述固定基站及所述處理控制中心之間均保持無(wú)線連接，所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)模塊包括主傳感器、圖像處理裝置及若干次級(jí)傳感器，所述主傳感器、所述圖像處理裝置及所述次級(jí)傳感器之間通過無(wú)線連接且形成mesh組網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述主傳感器包括數(shù)據(jù)采集模塊、初級(jí)傳輸模塊、初級(jí)通信模塊、初級(jí)數(shù)據(jù)處理模塊、定位模塊、太陽(yáng)能電源管理模塊及水流檢測(cè)模塊；

其中，所述初級(jí)傳輸模塊用于接收同一mesh組網(wǎng)內(nèi)所述圖像處理裝置及若干次級(jí)傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息，所述初級(jí)數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)處理，篩選與過濾冗余信息和錯(cuò)誤信息，再通過初級(jí)通信模塊發(fā)送至所述固定基站。