[发明专利]基于无线网络型盐度、温度的检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及水质检测和通信领域，是一种基于无线网络型水中盐度、温度参数的检测 系统及检测方法，主要应用于水环境监测、水产养殖、生物发酵工程等领域。

背景技术

水质环境、水产养殖中盐度和温度的参数检测与控制在水产养殖、城市供水等领域中 至关重要。现有的盐度检测仪表大多是实验室盐度计或便携式盐度计。例如：专利号为 03204211.6、名称为“实验室盐度计”的专利公开了一种测量海水样品盐度的实验室仪器， 由被测海水电导池、标准海水电导池、测量电路、单片机、水槽、搅拌器、水泵等构成， 可显示、记录或存储海水样品的温度、盐度测量值。专利号为89200668.4，名称为“MF-10 型多功能水质检测仪”的专利公开了一种能在现场条件下对水样的温度、酸度、电导率和 含盐量四种参数进行快速测量的便携式化学分析仪器。这种盐度计或水质检测仪的缺陷是： 1、没有通信接口，或者只有基于简单RS-232串口通信功能，不能满足仪器组网的要求；2、 采用的是有线通信，受到现场布线的限制，在某些受环境约束的地方应用比较困难，3、成 本较高，不能满足水环境监测、工厂化养殖的进一步发展要求。

随着网络技术和通信技术的飞速发展，无线通信以其特有的抗干扰能力强、可靠性高、 安全性好、受地理限制少、安装施工方便灵活等特点，在许多领域有着广阔的应用前景。 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术和通信技术， 能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这 些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。由于其简单易用、 可靠、高性价比、低功耗，所以应用前景十分广阔，在远程控制领域有实用价值。而目前 未见无线传感器网络具体应用在工厂化水产养殖中。

发明内容

本发明的目的在于针对当前盐度、温度检测仪表有线通信的不足，提供了一种基于无 线传感器网络的盐度、温度的检测系统，可实现池水盐度、温度数据的无线传输和控制指 令的无线传输，避免了有线网络带来的线路铺设成本高、布线复杂、维护困难等不利因素。

本发明的另一目的在于提供一种基于无线网络型盐度、温度的检测方法，该方法简单 可靠且灵敏度和精度都很高。

基于无线网络型盐度、温度的检测系统采用的技术方案是：将无线盐度传感器和无线 温度传感器连接到信号调理电路，信号调理电路再串接单片机和射频模块组成一个水池的 传感节点；将若干个传感器节点和若干个控制节点的输出信号通过射频模块发送到一个汇 聚节点，再将若干个汇聚节点的输出并接到一个控制站点的输入，将每个控制站点的输入 并接到监控中心的输入，控制节点连接执行机构。

基于无线网络型盐度、温度的检测方法采用的技术方案是：依次采用如下步骤：

A、将无线盐度传感器和无线温度传感器检测到的参数信号经过调理电路放大，然后由 单片机进行信号处理，再通过射频模块发射给汇聚节点；

B、汇聚节点通过射频模块将接收的信号再经单片机处理后发送到控制站点，控制站点 和监控中心可进行双向通讯，控制站点发出的控制指令通过汇聚节点发送给控制节点；

C、控制节点驱动执行机构执行控制任务；

D、监控中心对所有水池统一管理和监控，控制站点接收监控中心的PC机的控制命令， 传送给汇聚节点，汇聚节点通过射频电路把信号发送给传感器节点和控制节点，同时显示 器显示参数值和控制执行情况。

本发明的优点是：

1、克服盐度、温度检测仪表有线传感器的不足，设置汇聚节点与覆盖范围内的传感器 节点、控制节点形成星型网络。

2、具有高精度的传感器信号调理电路，并且对盐度的测量具有自动温度补偿功能。

3、无线传感器网络使用比较普遍的2.4GHz全球公开免费频段，可减少无线通信对其 它设备的干扰，同时有效降低发送功率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明无线网络体系结构图；

图2是图1中传感器节点2的结构图；

图3是图1中汇聚节点1的结构图；

图4是图2中无线盐度传感器调理电路图；

图5是图2中无线温度传感器调理电路图；

图6是图2、3中射频电路原理图；