本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)方式需耗費(fèi)大量的物力和人力，對(duì)一些地理?xiàng)l件較差，交通不便的河道地區(qū)，需要監(jiān)測(cè)人員長(zhǎng)期駐守管理，給檢測(cè)過(guò)程帶來(lái)諸多不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的布線復(fù)雜、功耗高、設(shè)備維護(hù)困難的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊連接到ZigBee無(wú)線模塊，ZigBee無(wú)線模塊通過(guò)GPRS模塊連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水質(zhì)溫度、pH和溶解氧。

優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器、pH傳感器和溶解氧傳感器。

優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)處理模塊包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊和處理器。

優(yōu)選的，上述一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括用于數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊提供電源的電源模塊，電源模塊采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板。

優(yōu)選的，上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接到3.7V聚合物鋰電池，3.7V聚合物鋰電池通過(guò)DC/DC升降壓電路連接到數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊。

優(yōu)選的，上述溫度傳感器采用溫度傳感器選用PT1000。

優(yōu)選的，上述溶解氧傳感器采用YCS-2000溶解氧傳感器。

優(yōu)選的，上述DC/DC升降壓模塊分別采用LM1117-3.3V和LM7805兩塊穩(wěn)壓芯構(gòu)成的3.3V和5V輸出的穩(wěn)壓電路。

優(yōu)選的，上述處理器采用16位MSP430F149單片機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)水質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，從而對(duì)河流環(huán)境中的溫度、溶解氧、ｐＨ值等影響水生物生存的因素進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)做出處理，維持水質(zhì)良好狀態(tài)、提高河流水質(zhì)質(zhì)量、預(yù)防水污染，實(shí)現(xiàn)保護(hù)水環(huán)境，無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆绞綔p少了線路布局，布線更簡(jiǎn)化，安裝更方便，功耗更低，設(shè)備維護(hù)大大簡(jiǎn)化，維護(hù)更加方便，本實(shí)用新型還具有控制簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

實(shí)施例：如圖1-圖2所示，一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊連接到ZigBee無(wú)線模塊，ZigBee無(wú)線模塊通過(guò)GPRS模塊連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水質(zhì)溫度、pH和溶解氧。

優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器、pH傳感器和溶解氧傳感器。

優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)處理模塊包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊和處理器。

優(yōu)選的，上述一種能源自給型水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括用于數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊提供電源的電源模塊，電源模塊采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板。

優(yōu)選的，上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板通過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接到3.7V聚合物鋰電池，3.7V聚合物鋰電池通過(guò)DC/DC升降壓電路連接到數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和ZigBee無(wú)線模塊、GPRS模塊。

優(yōu)選的，上述溫度傳感器采用溫度傳感器選用PT1000，測(cè)量精度為0.1℃。PT1000是鈾熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。PT1000在零攝氏度時(shí)阻值為1000歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而勻速增長(zhǎng)，呈線性變化。

由于溫度對(duì)溶解氧會(huì)產(chǎn)生影響，故選用帶有溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅?，溶解氧傳感器采用YCS-2000溶解氧傳感器，測(cè)量范圍為0～20mg/L，測(cè)量精度：0.1mg/L，溫度補(bǔ)償為0～40℃。傳感器輸出電壓范圍為0～200ｍＶ，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路后接入單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，信號(hào)放大器采用OP07運(yùn)算放大器。

上述pH傳感器采用pH復(fù)合電極，其測(cè)量范圍：0～14，測(cè)量精度：0.02。由于其輸出信號(hào)是毫伏級(jí)別的電壓信號(hào)，因而需要利用放大調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理，才能輸入單片機(jī)，放大器采用OP07運(yùn)算放大器，提高測(cè)量電路的輸入阻抗，進(jìn)行濾波放大。

優(yōu)選的，上述DC/DC升降壓模塊分別采用LM1117-3.3V和LM7805兩塊穩(wěn)壓芯構(gòu)成的3.3V和5V輸出的穩(wěn)壓電路，為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和信號(hào)傳輸模塊供電。

優(yōu)選的，上述處理器采用16位MSP430F149單片機(jī)，運(yùn)用其超低功耗、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和高效的開發(fā)環(huán)境，對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確處理，MSP430F149單片機(jī)具有12位高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊，可以對(duì)采集到的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

Zigbee無(wú)線模塊選用CC2530模塊，工作溫度：-40℃～125℃，靈敏度：-110dBm，頻率：2.4G。傳感器檢測(cè)節(jié)點(diǎn)將檢測(cè)到得水質(zhì)參數(shù)輸入單片機(jī)進(jìn)行ＡＤ轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)過(guò)路由節(jié)點(diǎn)，傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn)，完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的短距傳輸。

GPRS模塊選用型號(hào)USR-GPRS232-730，工作電壓5.0V，同時(shí)擁有RS232和RS485兩種接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離傳輸。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。