[实用新型]基于微处理器STM32的内河溢油在线监测系统

说明书

本实用新型涉及环境监测领域，具体为一种基于微处理器STM32的内河溢油在线监测系统。

随着内河航运业的快速发展，内河船舶的数量不断增加，溢油污染的潜在风险越来越大。一旦发生油污染事件，将会对内河沿线的居民、生态、水上生物、旅游景区等产生重大影响，而且其造成的危害在短期内无法恢复。溢油事故的发生是很难预测的，当溢油事故发生时，如果能及时监测到溢油发生的地点，并迅速采取有效的防扩散措施，将可以减少溢油污染的不良影响。因此，内河流域溢油在线监测系统对于减少内河油污染的危害具有很重要的意义。

现有溢油监测主要依靠海巡艇巡航监视、船舶报告以及周围船舶和群众举报3种方式，溢油发现不及时。而且现有溢油监测忽视了对溢油处的水文和气象信息的监测，不利于溢油应急处理。 

本实用新型的目的在于提供一种基于微处理器STM32的内河溢油在线监测系统，以STM32F103微处理器和μC/OS‑II操作系统为平台，将复杂的处理任务交操作系统进行调度，使CPU的利用率得以提高，程序更容易设计与维护。该溢油在线监测系统通过使用溢油传感器、水流速度、风速传感器、风向传感器、湿度传感器、GPS/GPRS通信模块，将溢油监测、水文监测、气象监测、无线通信技术以及溢油应急技术相结合，实现了全天候实时在线的内河溢油监测。同时对溢油处的水文和气象信息的进行监测，有利于溢油应急处理。 

本实用新型的技术方案：一种基于微处理器STM32的内河溢油在线监测系统，包括溢油传感器、水流速度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器、GPS天线、GPRS天线和主机。主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个主机凹槽、1个GPS天线凹槽、1个GPRS天线凹槽。在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、485通信电路、GPS/GPRS通信电路组成。该主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和整个系统的控制。该主控电路板上的485通信电路上设有1个485总线通信接口，通过485总线与溢油传感器、水流速度传感器、风速传感器、风向传感器和湿度传感器相连，该485总线通信接口位于主机外壳上方的主机凹槽处。该主控电路板上的GPS/GPRS通信电路上设有2个天线接口，1个GPS天线接口，通过GPS高频线与GPS天线相连，该GPS天线接口位于主机外壳上方的GPS天线凹槽处；1个GPRS天线接口，通过GPRS高频线与GPRS天线相连，该GPRS天线接口位于主机外壳上方的GPRS天线凹槽处。

主控电路板由微处理器电路、485通信电路、GPS/GPRS通信电路组成。微处理器电路由STM32F103及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和整个系统的控制。485通信电路由485驱动芯片MAX485及其外围电路构成，通过485总线与溢油传感器、水流速度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器相连，进行水面油膜采集及溢油处的水文和气象信息采集。GPS/GPRS通信电路由GPS/GPRS通信模块SIM908模块及其外围电路组成，该模块将GPS和GPRS功能集中到一起，负责采集溢油处的位置信息和GPRS无线通信。

主控电路板由微处理器电路、485通信电路、GPS/GPRS通信电路组成。微处理器电路由STM32F103及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和整个系统的控制。485通信电路由485驱动芯片MAX485及其外围电路构成，通过485总线与溢油传感器、水流速度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器相连，进行水面油膜采集及溢油处的水文和气象信息采集。GPS/GPRS通信电路由GPS/GPRS通信模块SIM908模块及其外围电路组成，该模块将GPS和GPRS功能集中到一起，负责采集溢油处的位置信息和GPRS无线通信。

溢油在线监测系统通过485总线与溢油传感器、水流速度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器相连，进行水面油膜采集及溢油处的水文和气象信息采集。溢油传感器选择ID‑227模块，负责采集水面油膜；水流速度选择Ponolflow‑VA模块，负责采集水流速；风速传感器和风向传感器选择LV电子式罗盘，负责采集风速和风向；湿度传感器选择SHT10模块，负责采集温湿度；GPS/GPRS通信模块选择SIM908模块，该模块将GPS和GPRS功能集中到一起，负责采集溢油处的位置信息和GPRS无线通信。当溢油出现时，通过GPRS模块将溢油处的水文和气象信息发送给监控中心，实现了全天候实时在线内河溢油监测。

图1为本实用新型的结构示意图。