本發(fā)明涉及一種檢測(cè)技術(shù)，特別是一種游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)在的生活中，隨人們生活水平上升，環(huán)境的破壞，在夏季都是酷暑難耐。所以在夏天的時(shí)候，城市中的人們大多會(huì)選擇去游泳館進(jìn)行休閑避暑。但是，大多數(shù)人卻往往忽略掉水質(zhì)等安全問(wèn)題，這就不是去消遣娛樂(lè)的問(wèn)題了。而且有些游泳館的老板為了接納更多的市民，水的更換也不是那么頻繁，這就導(dǎo)致了水質(zhì)問(wèn)題，另外空氣的臭氧濃度也影響著人們的健康。所以這個(gè)問(wèn)題也越來(lái)越影響著人們的健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具備對(duì)水質(zhì)、空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并擁有無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的等特性。

一種游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括顯示裝置、至少一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)裝置和至少一個(gè)空氣檢測(cè)裝置；顯示裝置包括顯示裝置電源管理電路、顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、顯示裝置mcu、顯示裝置溫度傳感器、驅(qū)動(dòng)電路、內(nèi)顯示屏和外顯示屏，水質(zhì)檢測(cè)裝置包括水質(zhì)檢測(cè)電源管理電路、渾濁傳感器、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、水質(zhì)檢測(cè)mcu、水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器和ph傳感器，空氣檢測(cè)裝置包括空氣檢測(cè)電源電路、空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、空氣檢測(cè)mcu和臭氧傳感器；顯示裝置mcu分別和顯示裝置溫度傳感器、顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、驅(qū)動(dòng)電路相連，驅(qū)動(dòng)電路分別和內(nèi)、外顯示屏相連，市電經(jīng)過(guò)顯示裝置電源管理為顯示裝置的各個(gè)模塊供電；水質(zhì)檢測(cè)mcu分別和渾濁傳感器、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器、ph傳感器相連，市電經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢測(cè)電源管理為水質(zhì)檢測(cè)傳感器的各個(gè)模塊供電；空氣檢測(cè)mcu分別和空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、臭氧傳感器相連，市電經(jīng)過(guò)空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊為空氣檢測(cè)裝置的各個(gè)模塊供電；顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊分別和水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊無(wú)線(xiàn)通信連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)采用無(wú)線(xiàn)傳輸模塊進(jìn)行組網(wǎng)，顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的主機(jī)，和水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊組成無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)，可以直接在原來(lái)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)裝置、空氣檢測(cè)裝置；模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便。無(wú)線(xiàn)模塊采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，此傳輸性?xún)r(jià)比高，傳輸距離遠(yuǎn)。(2)顯示裝置的內(nèi)、外顯示led屏大小為顯示一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)裝置的曲線(xiàn)圖和一個(gè)空氣檢測(cè)裝置的曲線(xiàn)圖，若水質(zhì)檢測(cè)裝置或空氣檢測(cè)裝置有多個(gè)，顯示裝置對(duì)這塊數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)顯示。讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問(wèn)題，游的安心，玩的開(kāi)心，同時(shí)也能及時(shí)督促相關(guān)工作人員及時(shí)更換池水。(3)水質(zhì)檢測(cè)裝置采用水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器、渾濁傳感器、ph傳感器進(jìn)行水質(zhì)的檢測(cè)，所用探頭都是防腐型，非常的可靠耐用。(4)空氣檢測(cè)裝置是用于檢測(cè)游泳館內(nèi)消毒水這一指標(biāo)。(5)整個(gè)系統(tǒng)的mcu采用st公司單片機(jī)，此類(lèi)單片機(jī)具有低功耗，處理速度快，超強(qiáng)抗干擾。

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的mcu最小系統(tǒng)電路圖。

圖3為本發(fā)明的所有無(wú)線(xiàn)模塊電路圖。

圖4為本發(fā)明的ph值傳感器電路圖。

圖5為本發(fā)明的渾濁傳感器電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：包括顯示裝置、至少一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)裝置和至少一個(gè)空氣檢測(cè)裝置。

其中，顯示裝置包括顯示裝置電源管理、顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、顯示裝置mcu、顯示裝置溫度傳感器、驅(qū)動(dòng)電路、內(nèi)顯示屏和外顯示屏；水質(zhì)檢測(cè)裝置包括水質(zhì)檢測(cè)電源管理、渾濁傳感器、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、水質(zhì)檢測(cè)mcu、水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器和ph傳感器；空氣檢測(cè)裝置包括空氣檢測(cè)電源電路、空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、空氣檢測(cè)mcu和臭氧傳感器；顯示裝置mcu分別和顯示裝置溫度傳感器、顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、驅(qū)動(dòng)電路相連；驅(qū)動(dòng)電路分別和內(nèi)外顯示屏相連；市電經(jīng)過(guò)顯示裝置電源管理，為顯示裝置的各個(gè)模塊供電；水質(zhì)檢測(cè)mcu分別和渾濁傳感器、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器、ph傳感器相連；市電經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢測(cè)電源管理，為水質(zhì)檢測(cè)傳感器的各個(gè)模塊供電；空氣檢測(cè)mcu分別和空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、臭氧傳感器相連；市電經(jīng)過(guò)空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊，為空氣檢測(cè)裝置的各個(gè)模塊供電；顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊分別和水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊無(wú)線(xiàn)通信連接。各裝置的無(wú)線(xiàn)模塊組成無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)，可以直接在原來(lái)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)裝置、空氣檢測(cè)裝置，模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便，無(wú)線(xiàn)模塊為2.4g無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，具有傳輸性?xún)r(jià)比高、傳輸距離遠(yuǎn)、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器為帶有螺紋探頭式的不銹鋼防水鉑電阻。ph傳感器采用全銅bnc插口，用于連接ph復(fù)合電極，更低的內(nèi)阻完勝市面上的白膠接頭。由于本身具有無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)的特性，裝有多個(gè)空氣檢測(cè)裝置，能對(duì)大范圍空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確度提高。該系統(tǒng)的顯示裝置，外顯示屏安裝在游泳館的館外(入口)，內(nèi)顯示屏安裝在游泳館的館內(nèi)，將水質(zhì)、空氣情況公開(kāi)于眾，讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問(wèn)題，同時(shí)也能及時(shí)督促相關(guān)工作人員及時(shí)更換池水。不使用ph傳感器測(cè)溫，而使用鉑電阻測(cè)溫，是為了更精確的對(duì)水溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水質(zhì)檢測(cè)裝置設(shè)中的水質(zhì)檢測(cè)電源管理采用高壓注膠的技術(shù)，防止和池水進(jìn)行接觸。水質(zhì)檢測(cè)裝置設(shè)有用于安裝電源管理注膠部分、水質(zhì)檢測(cè)mcu、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊、ph傳感器、溫度傳感器、渾濁傳感器的外殼，對(duì)接口進(jìn)行密封處理，整個(gè)裝置進(jìn)行防水措施，保證外殼內(nèi)部進(jìn)不來(lái)池水，從而使系統(tǒng)正常運(yùn)行。內(nèi)、外顯示屏為led點(diǎn)陣屏，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過(guò)led顯示屏進(jìn)行顯示，內(nèi)、外顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)在每一塊點(diǎn)陣屏的背后。顯示裝置電源管理提供兩種不同的電壓，一種是供控制核心工作的電壓，另一種是供顯示部分正常顯示的電壓，并且設(shè)有安裝顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、顯示裝置mcu、顯示裝置溫度傳感器的外殼，外殼上方具有溫度傳感器探頭的孔和led驅(qū)動(dòng)電路的排線(xiàn)出口。

如圖2所示，mcu最小系統(tǒng)包括電源、單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。對(duì)于一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)來(lái)講，首要問(wèn)題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)中都有晶振，在單片機(jī)最小系統(tǒng)里，晶振作用非常大，全名叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成，(1)上電復(fù)位：stm8系列單片及為低電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳nrst上連接一個(gè)電容(c14)到gnd，再連接一個(gè)電阻(r13)到vcc，由此形成一個(gè)rc充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)nrst腳上有足夠時(shí)間的低電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到高電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)。(2)按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容(c14)上并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)電容(c14)被放電、nrst也被拉到低電平，而且由于電容(c14)的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的低電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。

如圖3所示，為無(wú)線(xiàn)模塊電路圖，采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無(wú)線(xiàn)模塊，使用spi總線(xiàn)(msio、mosi、sck、nss)和單片機(jī)進(jìn)行通信，視距15km，城市環(huán)境3km，穿透力強(qiáng)。reset管腳主要是復(fù)位無(wú)線(xiàn)模塊，低電平有效，高電平運(yùn)行，注意這個(gè)管腳一般是在初始化的時(shí)候進(jìn)行操作，初始化操作成功后就嚴(yán)禁使用此管腳，要保持rest管腳的高電平，無(wú)線(xiàn)模塊有6個(gè)普通的gpio，這里我們不需要使用，所以不需要連接，ant管腳適用于接外置天線(xiàn)的，可以使用彈簧天線(xiàn)，體積較小，安裝簡(jiǎn)單。

如圖4所示，為ph傳感器電路圖，j6用來(lái)和bnc接口連接，bnc接口和探頭相互連接，ph傳感器采樣電路使用了tlcxxxx自校準(zhǔn)運(yùn)算放大器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后輸出模擬量給mcu。

如圖5所示，為渾濁傳感器電路圖，將采集到的模擬值傳輸給mcu進(jìn)行處理。

水質(zhì)檢測(cè)裝置的電源輸入口為圓柱體，整個(gè)圓柱體進(jìn)行高壓注膠，防止與液體接觸。三個(gè)傳感器接口為突出的圓柱體，其圓柱體也進(jìn)行注膠，防止液體流入，無(wú)線(xiàn)模塊安裝在內(nèi)部，由于其性能好，不需擔(dān)心傳輸穿透問(wèn)題。由于其安裝在遠(yuǎn)離水的區(qū)域，故沒(méi)有密封裝置，天線(xiàn)可以裸露出來(lái)，外殼留出排線(xiàn)(長(zhǎng)方形)、電源輸入(圓形)、天線(xiàn)(六邊形)的安裝口。

本發(fā)明的游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在制作時(shí)：

由于水質(zhì)檢測(cè)裝置的ph傳感器選用全銅bnc插口，用于連接ph復(fù)合電極，更低的內(nèi)阻完勝市面上的白膠接頭。

為了準(zhǔn)確的檢測(cè)水溫度，水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器使用市面上帶有螺紋探頭式的不銹鋼防水鉑電阻，防腐耐用。

顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊、水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊和空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，此傳輸性?xún)r(jià)比高，傳輸距離遠(yuǎn)。

顯示裝置、水質(zhì)檢測(cè)裝置、空氣檢測(cè)裝置的mcu都采用st意法半導(dǎo)體公司的stm8，是針對(duì)工業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)電子開(kāi)發(fā)而推出的8位單片機(jī)，此類(lèi)單片機(jī)永遠(yuǎn)打開(kāi)的低功耗上電和掉電復(fù)位，外設(shè)的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉，具有低功耗，處理速度快，超強(qiáng)抗干擾。

本發(fā)明的游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)，水質(zhì)檢測(cè)裝置中的水質(zhì)檢測(cè)mcu依次讀取渾濁傳感器、水質(zhì)檢測(cè)溫度傳感器和ph傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)水質(zhì)檢測(cè)mcu處理，通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送到顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊；空氣檢測(cè)裝置中的控制檢測(cè)傳感器讀取臭氧傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)空氣檢測(cè)mcu處理，通過(guò)空氣檢測(cè)無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送到顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊；顯示裝置無(wú)線(xiàn)模塊接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳遞到顯示裝置mcu進(jìn)行解析，顯示裝置mcu根據(jù)解析出的數(shù)據(jù)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行內(nèi)、外led顯示屏的進(jìn)行顯示。顯示裝置的內(nèi)、外顯示led屏大小為顯示一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)裝置的曲線(xiàn)圖和一個(gè)空氣檢測(cè)裝置的曲線(xiàn)圖，若水質(zhì)檢測(cè)裝置或空氣檢測(cè)裝置有多個(gè)，顯示裝置對(duì)這塊數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)顯示。