[实用新型]多参数水质监测无线传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质监测传感器，用于江、河、湖泊与水库等大面积淡水养殖水质监测，为一种多参数水质监测无线传感装置。

背景技术

传统的水质监测，由分设在监测区域的传感进行水质监测，监测水质参数包括温度、PH值、电导率（盐份）、硝酸根离子浓度、氨根离子浓度、化学需氧量（BOD）与生物化学需氧量（COD）共7种参数，将各个传感器采集到各种水质监测参数，在现场分别通过有线的或无线的方式，由模拟量转换成数字量，再进行存储、分析。这种监测费工、费时、成本高，各个传感器采集的数据独立，不易关联分析，且不能实时提供监测参数。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：传统的水质监测费工、费时、成本高，且不能实时提供监测参数，不能满足使用需求。

本实用新型的技术方案为：多参数水质监测无线传感装置，包括传感器模块、数据处理模块、通信与传输模块和电源模块，传感器模块、数据处理模块和通信与传输模块依次连接，电源模块提供电源；传感器模块包括多种水质监测传感器，所有水质监测传感器的输出输入模拟多路复用器，模拟多路复用器的输出信号依次输入信号调理电路和A/D转换电路。

传感器模块的多种水质监测传感器包括PH值传感器、温度传感器、电导率传感器、含氧量传感器、氨根离子浓度传感器和硝酸根离子浓度传感器。

数据处理模块的处理器为C8051F系列单片机；通信与传输模块采用Zigbee传输模块，射频收发器采用CC2420芯片；电源模块包括太阳能电池板、能量存储器和后备能量存储器，其中能量存储器为超级电容，后备能量存储器为锂电池。

多参数水质监测无线传感装置与汇聚节点装置连接，构成传感网络系统，所述汇聚节点装置包括远程数据获取模块、数据处理模块、通信与传输模块和电源模块，远程数据获取模块为GPRS通信模块。

本实用新型提供了一种实时且同时监测水质中的七个参数，能够利用太阳能蓄电池进行自供电节约能源，通过Zigbee方式实现局部无线通信，并用GPRS模块实现局部无线到远程无线的连结。

本实用新型水质监测传感器接收到多路水质参数信号，经模拟多路复用器，变为一路输出，再经信号调理电路将传感的微弱信号放大，经模数转换器后变成数字信号，经数据处理模块处理，再送入通信与传输模块，通信与传输模块内部固化ZigBee协议，将检监测的数据发射出去，实现应用无线传感器网络进行水质监测。多参数水质监测无线传感装置与汇聚节点装置连接，可以构成传感网络系统，GPRS模块实现与Internet进行数据交换，能够通过局部无线传感器网络与Internet网络结合，远程完成大面积水产养殖的七种水质参数的监测。

本新型实用技术可广泛应用于各种大面积水产养殖的水质监测中，有如下的积极效果：

（1）采用太阳能蓄电池，节约能源，降低成本，充分利用大面积水产养殖的自然资源；

（2）水质监测的参数传输速率要求不高，采用模拟多路复接器，简化电路，提高节点工作的可靠性；

（3）将ZigBee技术与GPRS结合，形成远程数据获取平台，GPRS技术成熟，成本低。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

图2为本实用新型传感器模块的结构图。

图3为本实用新型数据处理模块的结构图。

图4为本实用新型通信与传输模块的原理图。

图5为本实用新型电源模块的原理图。

图6为本实用新型连接的汇聚节点的结构图。

图7为本实用新型通信与传输模块的CC2420芯片与数据处理模块的C8051F芯片接口示意图。

具体实施方式

如图1和图2，本实用新型包括传感器模块1、数据处理模块2、通信与传输模块3和电源模块4，传感器模块1、数据处理模块2和通信与传输模块3依次连接，电源模块4提供电源；传感器模块1包括多种水质监测传感器，所有水质监测传感器的输出输入模拟多路复用器6，模拟多路复用器6的输出信号依次输入信号调理电路7和A/D转换电路8。 传感器模块1的多种水质监测传感器包括PH值传感器、温度传感器、电导率传感器、含氧量传感器、氨根离子浓度传感器和硝酸根离子浓度传感器。