遠程實時水質監測與控制系統的製作方法
2023-07-19 15:53:36
專利名稱：遠程實時水質監測與控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水質監測及程控系統，更具體地涉及一種遠程實時多參數水質監測及控制系統。
背景技術：
當今工業迅猛發展，經濟進步，人民生活水平也逐步提高，但是人民的生活環境卻同時遭受損壞，汙染問題日益嚴重。水被人們認為是生命之源，卻也未能避免遭到汙染。工業汙染導致水的PH、溶解氧、導電率等參數改變，重金屬含量增加，不僅不適於生活和生產使用，還滋生惡臭甚至疾病。水質監測在水汙染治理中非常重要，但是因為水域廣闊，需要檢測的水參數較多，目前的水質檢測儀往往需要人到實地去檢測，且檢測的水質參數多為單一，這些造成水質監測工作變得非常艱巨。水質監測除了在水汙染治理中，在水環境監測、現代漁業、水產養殖、設施農業等領域也有廣泛的應用。
發明內容
本發明提供一種水質監測和控制系統，可進行多個測點、多種水質參數測定、可實時查看的水質監測結果、遠程調控水質監測參數的設定和遠程控制水處理設備。本發明的技術方案是這樣實現的:一種遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:包括監測終端系統、水處理系統和遠程控制系統，所述監測終端系統包括:用於感應和採集水質信息的傳感器，所述傳感器至少一個；將所述傳感器採集的信號轉換為數位訊號的模數轉換器；接收所述數位訊號的小終端，所述小終端包括顯示設備、調控設備和傳感器校準程序，所述小終端至少一個，所述每個小終端至少接收來至一個傳感器的信號；用於傳輸信息的無線串口數傳模塊；接收來至小終端的信號的終端伺服器，所述終端伺服器可將遠程信號傳遞迴小終端；用於信號傳輸的無線GPRS模塊；所述水處理系統包括:接收來至小終端傳來的遠程信號的控制節點；執行命令的水處理設備；所述遠程控制系統包括:接收來自監測終端系統的信號的網絡伺服器和查看信息、發送命令的客戶端，所述網絡伺服器將數據保存和顯示給客戶端、接收遠程信號，並將所述遠程信號傳輸給所述終端伺服器。進一步地，所述監測終端系統還包括GPS定位模塊。進一步地，所述終端伺服器還包括數據顯示設備。進一步地，所述傳感器可以是溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH值傳感器、液位傳感器、電導率傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、硝酸鹽傳感器、藍綠藻傳感器、總溶解固體量傳感器、電阻率傳感器、鹽度傳感器、氧化還原傳感器、硝酸銨傳感器、氟化物傳感器、氯化物傳感器、鈣離子傳感器。
進一步地，所述遠程信號包括水質監測參數設定命令和水處理設備控制命令。進一步地，所述小終端為10個。更進一步地，所述每個小終端接收4個傳感器採集的信號。本發明的遠程在線水質監測與控制系統的通訊部分採用無線通訊方式，降低了現場布線難度，測量結果可實時在線讀取；可同時測控10個監測點，降低使用成本；使用多種傳感器，測定多種水質參數，客戶可根據需要設定使用的傳感器組合；監測終端系統中小終端包括調控設備，對監測參數的設定和水處理設備的控制既可現場調控也可遠程調控，使用方便。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例附圖作簡單地介紹。圖1為本發明的遠程實時水質監測與控制系統的結構組成示意圖。圖2為本發明的遠程實時水質監測與控制系統水質數據採集和發送流程圖。圖3為本發明的遠程實時水質監測與控制系統遠程控制流程圖。圖中:1、傳感器；2、模數轉換器；3、小終端；4、無線串口數傳模塊；5、終端伺服器；6、無線GPRS模塊；7、控制節點；8、水處理設備；9、網絡伺服器；10、客戶端。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。如圖1所示，本發明的遠程實時水質監測與控制系統包括監測終端系統、水處理系統和遠程控制系統，其中監測終端系統包括:傳感器1、模數轉換器2、小終端3、無線串口數傳模塊4、終端伺服器5和無線GPRS模塊6。水處理系統包括:控制節點7和水處理設備8。遠程控制系統包括:網絡伺服器9和客戶端10。小終端3和終端伺服器5之間進行信號的傳輸和交互，終端伺服器5和網絡伺服器9進行信號的傳輸和交互，網絡伺服器9和客戶端10之間進行信號的傳輸和交互。小終端3包括水質參數顯示設備、調控設備和傳感器I校準程序，可現場進行數據查看、水質監測參數設定、水處理設備8控制和對傳感器I進行校準。終端伺服器5包括顯示設備，優選電阻式觸控螢幕，可以顯示處理後的來至小終端3的數據。優選的，本實施例中檢測終端系統還包括GPS定位模塊，使得對監測點可進行精確定位。結合圖2，具體說明本實施例的遠程實時水質監測與控制系統的水質監測數據的採集和傳輸過程:傳感器I可以有多個，分別可以是溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH值傳感器、液位傳感器、電導率傳感器、濁度傳感器等，傳感器I採集的信息經模數轉換器2轉變為數位訊號，該數位訊號傳遞至相應的小終端3，小終端3可同時接收四個傳感器I傳遞的信號。小終端3包括顯示器，可將測得水質參數顯示；小終端3還包括傳感器I校準程序，用於校準傳感器I ;小終端3表面有按鈕，用於水質監測參數的設定、水處理設備8的控制和傳感器I的校準。小終端3將信號處理後經過無線串口數傳模塊4將信號傳遞至終端伺服器5，終端伺服器5包括顯示器，用於顯示來至小終端3的數據，本實施例中，終端伺服器5接收和處理十個小終端3傳遞的信號。終端伺服器5將數據處理後經無線GPRS模塊6傳輸至網絡伺服器9，網絡伺服器9將接收的數據保存和顯示給客戶端10，客戶端10可以查看實時數據也可以查看之前保存的歷史數據。結合圖3具體說明本實施例的的遠程實時水質監測與控制系統的遠程控制流程:網絡伺服器9接收到客戶端10的水質監測參數設定命令或水處理設備8控制命令後，將其發送給終端伺服器5。終端伺服器5接收到參數設定命令或遠程控制命令後將其進行處理，並發送給小終端3。當接收到遠程水處理設備8控制命令時，小終端3將命令通過無線串口數傳模塊4發送給控制節點7，從而啟動水處理設備8，水處理設備8根據命令運行。本發明的遠程實時水質監測與控制系統用在水產養殖及水環境測控方面，不僅可以對水質參數進行監測，還可以自動的控制水處理設備8。並且可以通過網絡，遠程對水處理設備8進行控制，減少了養殖工作人員，降低了養殖戶的人工成本和管理成本。本發明的遠程實時水質監測與控制系統用在環境方面，可以對海洋、河流、湖泊、水庫等水域進行全天候的水環境遠程監測，而無需人員到現場進行採樣、測量，對水環境的研究起著極其重要的作用。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:包括監測終端系統、水處理系統和遠程控制系統，所述監測終端系統包括: 用於感應和採集水質信息的傳感器，所述傳感器至少一個；將所述傳感器採集的信號轉換為數位訊號的模數轉換器；接收所述數位訊號的小終端，所述小終端包括顯示設備、調控設備和傳感器校準程序，所述小終端至少一個，所述每個小終端至少接收來自一個傳感器的信號；用於傳輸信息的無線串口數傳模塊；接收來至小終端的信號的終端伺服器，所述終端伺服器可將遠程信號傳遞迴小終端；用於信號傳輸的無線GPRS模塊； 所述水處理系統包括:接收來至小終端傳來的遠程信號的控制節點；執行命令的水處理設備； 所述遠程控制系統包括:接收來自監測終端系統的信號的網絡伺服器和查看信息、發送命令的客戶端，所述網絡伺服器將數據保存和顯示給客戶端，接收遠程信號，並將所述遠程信號傳輸給所述終端伺服器。
2.根據權利要求1所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述監測終端系統還包括GPS定位模塊。
3.根據權利要求1所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述終端伺服器還包括數據顯示設備。
4.根據權利要求1所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述傳感器可以是溫度傳感器、溶解氧傳感器、PH值傳感器、液位傳感器、電導率傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、硝酸鹽傳感器、藍綠藻傳感器、總溶解固體量傳感器、電阻率傳感器、鹽度傳感器、氧化還原傳感器、硝酸銨傳感器、氟化物傳感器、氯化物傳感器、鈣離子傳感器。
5.根據權利要求1所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述遠程信號包括水質監測參數設定命令和水處理設備控制命令。
6.根據權利要求1所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述小終端為10個。
7.根據權利要求1或6所述的遠程實時水質監測與控制系統，其特徵在於:所述每個小終端接收4個傳感器採集的信號。
全文摘要
本發明涉及一種遠程實時水質監測與控制系統，包括監測終端系統、水處理系統和遠程控制系統，水質監測數據可通過廣域網絡、區域網路傳輸，允許客戶在線查看實時數據和查看歷史數據，並允許客戶遠程設定水質監測參數和控制水處理設備。本發明的遠程實時水質監測與控制系統可同時進行多個測點和多種水質參數的測定，監測終端系統包括數據顯示設備和調控設備，即也可現場讀取數據、設定監測參數和控制水處理設備，監測終端系統還包括GPS定位模塊和傳感器校準模塊，分別允許對測點精確定位和使得測定的數據更為精確。
文檔編號G01N33/18GK103176460SQ20131006824
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者姜一帆, 郭鵬飛 申請人:北京智淼科技有限公司